Question

【题目】将炼钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链如下，可得到烧碱、甲醇、钛以及其他一些有用的副产品。

已知：合成甲醇的主反应为：CO+2H2CH3OH+Q（Q＞0，下同）；

同时有副反应如：8CO+17H2C8H18+8H2O+Q；4CO+8H2C4H9OH+3H2O+Q。

请完成下列填空：

（1）在实验室电解饱和食盐水时，因工业食盐中含有少量氯化钙、硫酸镁等杂质，除杂时先加入沉淀剂，然后过滤，滤渣的成分是__________（填写化学式）。

（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式_________。

（3）诸如上述联合生产，其优点有_______。生产中除了获得上述目标产品外，还能得到副产品________（填写化学式）。

（4）在上述产业链中，合成192吨甲醇理论上需额外补充H2 _____吨（不考虑生产过程中物质的损失及副反应）。

（5）上述产业链中“氯化”在6000C以上的反应器内进行。已知：

物质	沸点（0C）
TiCl4	136
FeCl3	315

为了将TiCl4从“氯化”后的混合物中分离出来，请设计合理的方案：_______。

Answer 1

【答案】BaSO4、CaCO3、BaCO3、Mg（OH）2 2FeTiO3+ 6C+ 7Cl2 → 2FeCl3+2TiCl4+6CO 大大提高资源利用率；降低生产成本；减少环境污染等 C8H8、C4H9OH、FeCl3、MgCl2 10 将氯化后的混合物冷却至1360C以下，使TiCl4和FeCl3均为液体；加热蒸馏混合液体，收集1360C的馏分

【解析】

（1）加入氢氧化钠除去镁离子，生成氢氧化镁，再加入氯化钡除去硫酸根离子，生成硫酸钡沉淀，然后加入碳酸钠除去钡离子和钙离子，生成碳酸钡和碳酸钙，故答案为：、、、；

（2）从图示可知氯化时的反应物为、C、，生成物为、、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+ 6C+ 7Cl2 → 2FeCl3+2TiCl4+6CO；

（3）氯碱工业中的产物高效利用，大大提高资源利用率，降低生产成本，有毒气体一氧化碳的利用，减少了环境污染，合成甲醇的主反应为：；同时有副反应如：；，所以还能得到副产品是、、、，故答案为：大大提高资源利用率；降低生产成本；减少环境污染等；、、、；

（4）根据，，所以生产1，理论上还需补充氢气，即，故生产192t还需补充的质量10t，故答案为：10；

（5）由于两种氯化物有沸点不同，应用蒸馏的方法分离，具体操作将氯化后的混合物冷却至以下，使和均为液体；加热蒸馏混合液体，收集的馏分，故答案为：将氯化后的混合物冷却至以下，使和均为液体；加热蒸馏混合液体，收集的馏分。