Question

某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如图所示），大大提高了资源利用率，减少了环境污染．请填写：
（1）氯碱厂用电解饱和食盐水的方法制取烧碱，同时得到氯气和氢气．写出其化学方程式：

 

（2）钛冶炼厂氯化车间的氯化过程发生如下反应：2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2X+2TiCl₄+6CO，则X的化学式为

 

（3）试写出TiCl₄与Mg反应生成金属Ti的化学方程式

 

，上述反应需在氩气环境中进行，理由是

 

（4）同温同压下，任何气体之间的体积比就是它们的分子数之比．在一定条件下用H₂和CO化合生成甲醇（化学方程式是2H₂+CO═CH₃OH），则合成甲醇时，H₂和CO两种气体的体积比应为

 

．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的制备

分析：（1）根据化学方程式的书写方法填写；
（2）根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则计算钛元素的化合价，根据质量守恒定律推断x的化学式；
（3）根据化学方程式的书写方法填写化学方程式，根据氩气的性质解答；
（4）根据题目给出的信息计算．

解答：解：（1）电解饱和食盐水，反应物是氯化钠和水，生成物是氢氧化钠、氯气和氢气．故答案为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑        
（2）设FeTiO₃中P的化合价是x．FeTiO₃中Fe的化合价是+2价，O的化合价是-2价，利用化合物中各元素的化合价的代数和为零的原则得到方程
（+2）+x+（-2）×3=0
解得，x=+4 所以钛酸亚铁（FeTiO₃）中钛元素的化合价是+4价；
据质量守恒定律，在反应前后各元素原子的个数不变．从2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2X+2TiCl₄+6CO看钛原子、氧原子、碳原子反应前后除物质x外个数已经相等，故x中无钛原子、氧原子、碳原子．铁反应前共有2个，反应后只有x有，所以2x中有2个，从而x中有1个；氯原子反应前有14个，反应后x除外有8个，所以2x中有6个，因此x中有3个，因此x的化学式是FeCl₃；
FeCl₃中铁显+3价，读作氯化铁．
故答案为：+4价；FeCl₃； 氯化铁
（3）TiCl₄与Mg反应的反应物是TiCl₄与Mg，生成物是Ti和MgCl₂，因此该反应的化学方程式是TiCl₄+2Mg

800℃  .

Ti+2MgCl₂；反应需在氩气环境中进行，是因为氩气的化学性质稳定，可做保护气．故答案为：TiCl₄+2Mg

800℃  .

Ti+2MgCl₂； 氩气性质稳定，可作保护气．
（4）同温同压下，任何气体之间的体积比就是它们的分子数之比，从化学方程式2H₂+CO═CH₃OH看，H₂和CO前的化学计量数之比是2：1，即体积比．故答案为：2：1．

点评：本题主要考查了化合价的计算、化学方程式的书写以及质量守恒定律的应用，同时考查了学生从题目中获取信息并运用的能力．计算元素的化合价时一定要注意，一定不要忘记填上正号．