Question

8．钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀件强等优良性能．被誉为“未来金属”．钛铁矿石的主要成分是钛酸亚铁（FeTiO₃）．冶炼金属钛时，主要发生以下两个反应：①2FeTiO₃+6C+7Cl₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2X+2TiCl₄+6CO，②TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;800℃\;}}{Ar}$ Ti+2MgCl₂
（1）上述两个反应中，属于置换反应的是（填序号）②．
（2）反应②在氩气（Ar）中进行的原因是防止钛在高温时与空气中的氧气反应．
（3）X的化学式为FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反，据此进行分析解答．
（2）根据氩气的化学性质很不活泼，进行分析解答．
（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．

解答 解：（1）述两个反应中，②是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应．
（2）氩气的化学性质很不活泼，反应②在氩气（Ar）中进行的原因是防止钛在高温时与空气中的氧气反应．
（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 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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个氯原子，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．
故答案为：（1）②；（2）防止钛在高温时与空气中的氧气反应；（3）FeCl₃．

点评 本题难度不大，掌握置换反应的特征、利用化学反应前后原子守恒来确定物质的化学式的方法等是正确解答本题的关键．