Question

4．景德镇602所被党和国家领导人誉为“中国直升机摇篮”、“中国直升机研究发展中心”，钛合金是制作直升机重要材料，请回答下列问题：
（1）如图是钛在元素周期表中的信息及原子结构示意图．钛的相对原子质量为47.87，它位于元素周期表第四周期．
（2）某化工企业以钛酸亚铁（FeTiO₃）、焦炭、氯气为原料生成钛，钛酸亚铁中钛元素的化合价为+4．
（3）生产流程中第一步化学原理为2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO₂，则X为FeCl₃（填化学式）；第二步：在氩气的气流中，高温下用Mg和TiCl₄反应制得Ti，此过程中氩气的作用是作保护气．

Answer 1

分析 （1）根据元素周期表中的信息及原子结构示意图的信息来分析；
（2）根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合钛酸亚铁的化学式进行解答即可；
（3）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式；根据氩气的性质来分析．

解答 解：（1）由元素周期表的信息可知，钛的相对原子质量为47.87；钛原子核外有4个电子层，所以在元素周期表中位于第四周期；故填：47.87；四；
（2）铁元素显+2价，氧元素显-2价，设钛元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+x+（-2）×3=0，则x=+4价；故填：+4；
（3）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式2FeTiO₃+6C+7Cl₂═2X+2TiCl₄+6CO，反应前铁、钛、氧、碳、氯原子个数分别为2、2、6、6、14，反应后的生成物中铁、钛、氧、碳、氯原子个数分别为0、2、6、6、8，根据反应前后原子种类、数目不变，则，2X分子中含有2个铁原子和6个铁原子，则每个X分子由1个铁原子和3个氯原子构成，则物质X的化学式为FeCl₃．氩气的化学性质稳定，可以做保护气；故填：FeCl₃；作保护气．

点评 本题难度不大，掌握化合价的原则、质量守恒定律、元素周期表与原子结构示意图的信息是正确解答本题的关键．