Question

18．为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示．

请填写下列空白：
（1）钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用：增大反应物间接触面积，提高反应速率
（2）已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7：6，则氯化炉中化学方程式为2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO其中还原剂是C、FeTiO₃．
（3）Ar气通入还原炉中并不参与反应，通入Ar气的作用是：Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛围中可防止被氧化
（4）向FeCl₃溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=2.7×10^-3[K_sp（AgBr）=5.4×10^-13，K_sp（AgCl）=2.0×10^-10]
（5）欲用FeCl₃固体配制稀的FeCl₃溶液，请简述操作步骤将氯化铁固体溶于较浓的盐酸，然后再加水稀释．

Answer 1

分析 （1）粉碎反应物，可以增大其表面积，从而提高反应速率；
（2）根据“氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7：6”写出反应的化学方程式，还原剂在反应中化合价升高、被氧化，然后根据化合价变化情况判断还原剂；
（3）根据氩气性质不活泼及Mg和Ti等具有强还原性易被氧化方面考虑；
（4）当两种沉淀共存时，Ag⁺离子浓度相同，根据溶度积常数可得：c（Br^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgBr）}{c（A{g}^{+}）}$，c（Cl^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}$，据此计算出$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$；
（5）铁离子易水解，所以在配制氯化铁溶液时常将FeCl₃固体先溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释．

解答 解：（1）粉碎反应物，可以增大其表面积，从而增大反应物之间的接触面积，提高反应速率，
故答案为：增大反应物间接触面积，提高反应速率；
（2）已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7：6，则发生的反应为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，根据化合价变化可知，C和FeTiO₃为还原剂，
故答案为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO；C、FeTiO₃；
（3）氩气性质不活泼可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质被氧化，
故答案为：Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛围中可防止被氧化；
（4）当两种沉淀共存时，Ag⁺离子浓度相同，根据溶度积常数计算，c（Br^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgBr）}{c（A{g}^{+}）}$，c（Cl^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}$，则$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{5.4×1{0}^{-3}}{2.0×1{0}^{-10}}$=2.7×10^-3，
故答案为：2.7×10^-3；
（5）FeCl₃为强酸弱碱盐，铁离子水解而使其溶液呈酸性，水解离子反应方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，根据方程式知，为防止铁离子水解，在配制氯化铁溶液时常将FeCl₃固体先溶于较浓的盐酸中，氢离子浓度增大，从而抑制铁离子水解，然后再加水稀释，
故答案为：将氯化铁固体溶于较浓的盐酸，然后再加水稀释．

点评 本题考查了难溶电解质的溶解平衡的计算、盐的水解原理的应用、化学方程式书写等知识，题目难度中等，试题知识点较多，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．