Question

鈦（Ti ）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬．如圖所示，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率，減少環(huán)境污染．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（l）電解飽和食鹽水時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（2）根據(jù)上面流程寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式

 

．
（3）已知：①M(fèi)g（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-641kJ?mol^-1
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）△H=-770kJ?mol^-1則2Mg（s）+TiCl₄（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=

 

．反應(yīng)2Mg（s）+TiCl₄（s）

800℃  .

2MgCl₂（s）+Ti，在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是：

 

．
（4）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

考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù),熱化學(xué)方程式,化學(xué)電源新型電池

專題：元素及其化合物

分析：（1）電解食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣與氯氣；
（2）由流程圖可知，鈦鐵礦與碳、氯氣在高溫下反應(yīng)生成四氯化鈦、氯化鐵、CO；
（3）依據(jù)蓋斯定律解答即可；反應(yīng)充入氬氣是保護(hù)生成的鈦不被氧化起到保護(hù)氣的主要作用；
（4）堿性條件下，負(fù)極上甲醇失電子生成碳酸根離子，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子．

解答： 解：（1）電解食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣與氯氣，離子方程式為2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）由流程圖可知，鈦鐵礦與碳、氯氣在高溫下反應(yīng)生成四氯化鈦、氯化鐵、CO，反應(yīng)方程式為：2FeTiO₃ +6C+7Cl₂

高溫  .

2TiCl₄ +2FeCl₃+6CO，
故答案為：2FeTiO₃ +6C+7Cl₂

高溫  .

2TiCl₄ +2FeCl₃+6CO；
（3）Mg（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-641kJ?mol^-1①，
Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）△H=-770kJ?mol^-1②，
則①×2-②得：2Mg（s）+TiCl₄（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）故△H=2×（-641kJ?mol^-1）-（-770kJ?mol^-1）=-512kJ?mol^-1，反應(yīng)過程中充入氬氣是保護(hù)生成的鈦不被氧化，即起到保護(hù)氣的主要作用，
故答案為：-512kJ?mol^-1；做保護(hù)氣，防止金屬被氧化；
（4）堿性條件下，負(fù)極上甲醇失電子生成碳酸根離子，所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算，原電池原理與電解原理，明確物質(zhì)的量與熱量的成正比的關(guān)系是解答的關(guān)鍵，難度不大．