Question

6．金属钛（Ti）的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能，钛合金广泛用于航空、航天工业及化学工业．工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，同时得到重要的化工原料甲醇（CH₃OH）．生产的工艺流程图如下（部分产物略去）：

（1）该流程图中涉及到的物质属于有机物的是甲醇（CH₃OH）．
（2）①中反应为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂^一定条件2X+2TiCl₄+6CO，则X的化学式为FeCl₃．
（3）③所属的基本反应类型为置换．
（4）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 FeTiO₃和焦炭在加热条件下通入氯气发生氧化还原反应生成TiCl₄、FeCl₃和CO，生成的CO和氢气可在一定条件下生成甲醇，TiCl₄和Mg在Ar的氛围中加热至800℃可生成Ti和MgCl₂，
（1）在物质的组成中含有碳元素的化合物叫有机物，但是一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等具有无机物的性质，属于无机物；
（2）根据质量守恒定律判断；
（3）反应③是四氯化钛和镁在高温的条件下生成氯化镁和钛；
（4）一氧化碳和氢气合成乙醇，反应的方程式为CO+2H₂=CH₃OH，结合方程式判断．

解答 解：FeTiO₃和焦炭在加热条件下通入氯气发生氧化还原反应生成TiCl₄、FeCl₃和CO，生成的CO和氢气可在一定条件下生成甲醇，TiCl₄和Mg在Ar的氛围中加热至800℃可生成Ti和MgCl₂，
（1）该流程图中涉及到的物质中属于有机物的只有甲醇，故答案为：甲醇（CH₃OH）；
（2）根据质量守恒定律可知，在化学反应前后原子个数不变，所以X是FeCl₃，故答案为：FeCl₃；
（3）反应③是四氯化钛和镁在高温的条件下生成氯化镁和钛，单质和化合物反应生成单质和化合物，属于置换反应，故答案为：置换；
（4）一氧化碳和氢气合成乙醇，方程式为CO+2H₂=CH₃OH，为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H₂投料的质量比为28：4=7：1，故答案为：7：1．

点评 本题以流程图的形式考查物质的制备，为高频考点，需要学生具备综合运用知识及题目信息分析问题、解决问题能力．对于这类题目，需要搞清楚每一步反应物、生成物，清楚工艺流程原理，题目难度中等．