Question

12．下图为某化工企业生产流程示意图，请回答下列问题：

（1）钛酸亚铁（FeTiO₃）中钛元素的化合价为+4，
（2）①中反应为2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2x+2TiCl₄+6CO，则x的化学式为FeCl₃，
（3）②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H₂投料的质量比为7：1．

Answer 1

分析 （1）根据化合价代数和为零进行分析；
（2）根据质量守恒定律进行分析；
（3）根据氢气和一氧化碳反应的方程式考虑质量比．

解答 解：（1）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；
（2）根据质量守恒定律，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；
（3）根据从化学方程式2H₂+CO═CH₃OH
                     4  28      
由此可知一氧化碳和氢气的质量比是：28：4=7：1；
故答案为：（1）+4；
（2）FeCl₃；
（3）7：1．

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．