Question

【題目】某化工集團(tuán)為了提高資源利用率減少環(huán)境污染，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈．其主要工藝如下：

（1）寫(xiě)出電解食鹽水反應(yīng)的離子方程式_______________________________________．

（2）寫(xiě)出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式：___________________________

（3）已知：①Mg（s）+Cl2（g）=MgCl2（s）；△H=﹣641kJmol﹣1

②Ti（s）+2Cl2（g）=TiCl4（s）；△H=﹣770kJmol﹣1

則2Mg（s）+TiCl4（g）=2MgCl2（s）+Ti（s）；△H　=____________________

反應(yīng)2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是____________________．

（4）在上述產(chǎn)業(yè)鏈中，合成192t甲醇理論上需額外補(bǔ)充H2______t（不考慮生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)的任何損失）．

（5）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池．該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是___________________________．

Answer 1

【答案】 2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑； 2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO ﹣512 kJmol﹣1 Mg和Ti都有強(qiáng)還原性，在Ar氣氛中可以防止被氧化 10 2CH3OH﹣12e﹣+16OH﹣=2CO32﹣+12H2O

【解析】試題分析：（1）電解食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，反應(yīng)的離子方程式為2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑；（2）根據(jù)題給流程知，鈦鐵礦與焦炭、氯氣反應(yīng)生成氯化鐵、四氯化鈦和一氧化碳，化學(xué)方程式為：2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO；（3）已知：①M(fèi)g(s) ＋Cl2(g)＝MgCl2(s)；ΔH＝－641 kJ·mol－1②Ti(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)；ΔH＝－770 kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律：①×2—②得2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)；ΔH=－512 kJmol－1 ；反應(yīng)2Mg＋TiCl42MgCl4＋Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是防止高溫下Mg（Ti）與空氣中的O2（或CO2、N2）反應(yīng)；（4）在上述產(chǎn)業(yè)鏈中，合成甲醇的反應(yīng)為：CO+2H2CH3OH，根據(jù)化學(xué)方程式2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑、2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO計(jì)算合成192 t甲醇理論上需額外補(bǔ)充H210t；（5）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是CH3OH＋8OH－－6e—＝CO32－＋6H2O。