Question

（15分）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减小环境污染。请填写下列空白：

（1）电解饱和食盐水时，该反应的离子方程式是____________________。
（2）已知：①Mg(s)＋Cl₂(g)=MgCl₂(s);
②
则____________
反应：在Ar气氛中进行的理由是________
（3）写出钛铁矿与焦炭、Cl₂共热制得四氯化钛的化学方程式______________________
（4）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。已知该燃料电池的总反应式为：2CH₃OH＋3O₂＋4OH^－=2CO₃^2－＋6H₂O，该燃料电池发生反应时正极区溶液的PH_____（填“增大”、“减小”或“不变”）该电池中负极上的电极反应是__________.
（5）在上述产业链中合成96t甲醇理论上消耗H₂_________t（不考虑生产过程中物质的任何损失）

Answer 1

（1）（2分）2Cl^－＋2H₂O Cl₂↑＋H₂↑＋2OH^－   
（2）－512 KJ/mol （2分）
Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易与空气中的O₂反应（2分）
（3）2FeTiO₃＋6C＋7Cl₂2FeCl₃＋2TiCl₄＋6CO（3分）
（4）增大（2分）  CH₃OH－6e^－＋8OH^－=CO₃^2－＋6H₂O（2分） （5）12 （2分）

解析试题分析：：（1）电解食盐水生成NaOH、H₂和Cl₂，
利用盖斯定律2①-②即可计算出反应热为－512 KJ/mol。由于Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易与空气中的O₂反应，所以反应要在Ar气氛中进行。
（3在碱性环境中正极： O2 + 4e- + 2H2O= 4OH^- ，所以正极附近的碱性增强。负极甲醇发生氧化反应，CH₃OH－6e^－＋8OH^－=CO₃^2－＋6H₂O
（5）CO(g)＋2H₂(g)←→ CH₃OH(g)
4       32
X        96t
x="12" t
考点：电解食盐水、盖斯定律、燃料电池的原理
点评：本题以学生不熟悉的金属钛（Ti）为题眼，结合化学工艺，考查的知识面广，但是设计的知识点简单。注重对基础知识点的考查。