Question

3．钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染．

请回答下列问题：
（1）Fe位于元素周期表中第四周期第VIII族．
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO
（3）制备TiO₂的方法之一是利用TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，再经焙烧制得．写出TiCl₄水解的化学方程式：TiCl₄+（2+x）H₂O=TiO₂．xH₂O↓+4HCl．
（4）反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于1412℃即可．

	TiCl4	Mg	MgCl2	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

（5）电解食盐水的离子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

Answer 1

分析 （1）Fe的原子序数为26，根据核外电子排布式确定在周期表中的位置；
（2）钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛，还生成氯化铁、CO；
（3）TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，同时生成HCl；
（4）真空蒸馏的方法分离得到Ti，由表格中数据可知，1412℃Mg、MgCl₂为气态，而Ti没有熔化；
（5）电解饱和食盐水，依据电极反应判断生成产物，书写离子方程式．

解答 解：（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，有4个电子层，原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，故处于第四周期第VIII族，
故答案为：第四周期第VIII族；
（2）钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛，还生成氯化铁、CO，该反应为2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，
故答案为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO；
（3）TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，同时生成HCl，水解方程式为：TiCl₄+（2+x）H₂O=TiO₂．xH₂O↓+4HCl，
故答案为：TiCl₄+（2+x）H₂O=TiO₂．xH₂O↓+4HCl；
（4）真空蒸馏的方法分离得到Ti，由表格中数据可知，1412℃Mg、MgCl₂为气态，而Ti没有熔化，则选择温度略高于1412℃即可蒸馏分离，
故答案为：1412；
（5）电解饱和食盐水，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得到电子生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠，反应的离子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

点评 本题以物质的分离提纯流程考查化学反应、物质的分离方法及原子结构等，侧重学生分析能力及知识迁移应用能力的考查，题目难度中等．