Question

【題目】A、金屬鈦（Ti）的合金具有耐高溫、耐腐蝕、強度高等性能，鈦合金廣泛用于航空、航天工業及化學工業。工業上以鈦鐵礦（主要成分FeTiO3，鈦酸亞鐵）為主要原料冶煉金屬鈦，同時得到重要的化工原料甲醇（CH3OH）。生產的工藝流程圖如圖1所示（部分產物略去）：

（1）該流程圖中涉及到的物質屬于有機物的是__。

（2）鈦酸亞鐵（FeTiO3）中鈦元素的化合價為__。

（3）①中反應為：2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO，則X的化學式為__。

（4）③所屬的基本反應類型為__。

（5）②中為使原料全部轉化為甲醇，理論上CO和H2投料的質量比為__。

B、現代工業常以氯化鈉為原料制備純堿，部分工藝流程如圖2所示：已知：①NaHCO3在低溫下溶解度較小，反應I為：NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl，

②處理母液的方法：向母液中加入石灰乳（熟石灰），其反應為：Ca（OH）2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O

（1）純堿的化學式為__。

（2）母液中一定含有的溶質是__。

（3）整個流程中可以循環利用的物質是__。

Answer 1

【答案】CH3OH +4 FeCl3 置換反應 7：1 Na2CO3 碳酸氫鈉、氯化銨 二氧化碳

【解析】

A、鈦酸亞鐵、焦炭和氯氣反應生成氯化鐵、四氯化鈦和一氧化碳，一氧化碳和氫氣反應生成甲醇，四氯化鈦和鎂在氬氣環境中反應生成鈦和氯化鎂。

B、二氧化碳、氨氣、氯化鈉和水反應生成碳酸氫鈉和氯化銨，碳酸氫鈉分解成碳酸鈉、二氧化碳和水。

A、（1）甲醇是含碳化合物，屬于有機物。該流程圖中涉及到的物質屬于有機物的是 CH3OH；

（2）鈦酸亞鐵（FeTiO3）中由于名稱為亞鐵，所以鐵元素的化合價為+2價，氧元素的化合物為-2價，根據化合物中化合價的代數和為零可得，鈦元素的化合價為+4價；

（3）①中反應為：2FeTiO3+6C+7Cl2 2X+2TiCl4+6CO，反應前：鐵原子2個，鈦原子2個，氧原子6個，碳原子6個，氯原子14個。反應后現有：鈦原子2個，氧原子6個，碳原子6個，氯原子8個，則缺鐵原子2個，氯原子6個，包含在兩個X分子中，所以X的化學式為 FeCl3；

（4）③是單質鎂和和化合物四氯化鈦生成單質鈦和化合物氯化鎂，該反應是由單質與化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應。屬于基本反應類型的置換反應。

（5）②中為使原料全部轉化為甲醇，則反應為CO+2H2=CH3OH。

理論上CO和H2投料的質量比為7：1。

B、（1）純堿的化學式為 Na2CO3；

（2）母液是NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl反應得到的，所以含有碳酸氫鈉和氯化銨，雖然過濾得到碳酸氫鈉，但是剩余液體也是碳酸氫鈉的飽和溶液，所以母液中一定含有的溶質是碳酸氫鈉、氯化銨；

（3）開始投入了二氧化碳，結果生成了二氧化碳，所以整個流程中可以循環利用的物質是二氧化碳。