Question

金属钛（元素符号Ti）硬度大、熔点高、耐腐蚀。钛酸亚铁（FeTiO₃）经过一系列反应制备钛和甲醇（CH₃OH）的主要生产流程图如下：

（1）①中发生反应的化学方程式为，则X的化学式为_____。

（2）③中冶炼发生反应的化学方程式为_____。该反应在氩气（Ar）中进行的理由是_____。

（3）②中为使CO全部转化为甲醇，理论上CO和H₂投料的质量比为_____。

（4）绿色化学提倡物料循环利用，以上生产流程中可用于循环利用的物质有_____。

Answer

FeCl3 防止Mg、Ti被氧化 7:1 MgCl2

【解析】

（1）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，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，物质X的化学式为FeCl3；

（2）根据流程图可知，反应③中冶炼发生反应是镁与TiCl4在800℃，在氩气的环境中反应生成氯化镁和钛，反应的化学方程式；氩气的化学性质很不活泼，该反应在氩气（Ar）中进行的理由是防止Mg、Ti被氧化.

（3）②中反应，即一氧化碳与氢气反应生成甲醇，反应的化学方程式为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：（2×2）=7：1；

（4）既是反应物，也是生成物的物质，可以循环使用，以上流程中可用于循环的物质除Cl2、Mg外，还有MgCl2。