Question

10．2014年3月8日凌晨，馬來(lái)西亞航空公司一架載有239人（其中154名中國(guó)人）的客機(jī)在飛往北京的途中突然失蹤，引起全世界的關(guān)注，多個(gè)國(guó)家參與搜索，其中飛機(jī)“黑匣子”（名為航空飛行記錄器）是搜尋的重點(diǎn)之一．制取“黑匣子”的材料之一是金屬鈦，鈦具有硬度大、密度小、熔點(diǎn)高、抗腐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼等優(yōu)良性能，地球表面富含鈦鐵礦石，鈦鐵礦石的主要成分是FeTiO₃．請(qǐng)回答：
（1）已知FeTiO₃中，鈦的化合價(jià)為+4價(jià)，則鐵的化合價(jià)為+2價(jià)．
（2）冶煉金屬鈦時(shí)可分為兩步：
①將鈦鐵礦石轉(zhuǎn)化為TiCl₄，②將TiCl₄再與Na在“一定條件”下反應(yīng)生成Ti和NaCl．請(qǐng)寫出②中反應(yīng)的化學(xué)方程式：TiCl₄+4Na$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$Ti+4NaCl．
（3）如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵的裝置圖，該裝置中共發(fā)生了4個(gè)化學(xué)反應(yīng)，請(qǐng)你寫出硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零求出鐵的化合價(jià)；
（2）根據(jù)反應(yīng)物及生成物寫出化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)變化以及化學(xué)方程式的寫法來(lái)分析．

解答 解：（1）鈦的化合價(jià)為+4價(jià)，氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)，設(shè)鐵元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零的規(guī)律，可得x+4+（-2）×3=0；解之得x=+2．故填：+2；
（2）TiCl₄與Na在一定條件下能反應(yīng)生成Ti和NaCl．用化學(xué)方程式表示為：TiCl₄+4Na$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$Ti+4NaCl．故答案為：TiCl₄+4Na$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$Ti+4NaCl；
（3）該裝置中發(fā)生了在高溫下一氧化碳還原四氧化三鐵、酒精燃燒、二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁以及一氧化碳的燃燒四個(gè)化學(xué)反應(yīng)；在高溫的條件下，一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；故填：4；4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題以一種金屬礦物為切入點(diǎn)綜合考查了化合價(jià)、化學(xué)方程式及金屬的冶煉方面的知識(shí)．