Question

【题目】某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链．其主要工艺如下：

（1）写出电解食盐水反应的离子方程式_______________________________________．

（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：___________________________

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

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

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

反应2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是____________________．

（4）在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2______t（不考虑生产过程中物质的任何损失）．

（5）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．该电池中负极上的电极反应式是___________________________．

Answer 1

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

【解析】试题分析：（1）电解食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑；（2）根据题给流程知，钛铁矿与焦炭、氯气反应生成氯化铁、四氯化钛和一氧化碳，化学方程式为：2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO；（3）已知：①Mg(s) ＋Cl2(g)＝MgCl2(s)；ΔH＝－641 kJ·mol－1②Ti(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)；ΔH＝－770 kJ·mol－1，根据盖斯定律：①×2—②得2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)；ΔH=－512 kJmol－1 ；反应2Mg＋TiCl42MgCl4＋Ti在Ar气氛中进行的理由是防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）反应；（4）在上述产业链中，合成甲醇的反应为：CO+2H2CH3OH，根据化学方程式2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑、2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO计算合成192 t甲醇理论上需额外补充H210t；（5）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是CH3OH＋8OH－－6e—＝CO32－＋6H2O。