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钛(Ti)被称为继铁、铝之后的“21世纪金属”金属,应用前景广泛.如图所示,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,减少环境污染.
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(1)电解食盐水总反应的离子方程式是
 

(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=-641kJ/mol;
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)△H=-770kJ/mol.
下列说法正确的是
 

A.Mg的燃烧热为641kJ/mol       
B.Ti的能量一定比TiCl4
C.该冶炼Ti法对环境友好
D.等质量的Mg(s)、Ti(s)足量的氯气反应,前者放出的热量多
(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.该电池中正极的电极反应式
 

(5)若日产甲醇(CH3OH)8t,理论上需多少t氢气 (不考虑生产过程中的损失).
 
分析:(1)电解食盐水生成NaOH、H2和Cl2,以此书写离子方程式;
(2)从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4、CO,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式;
(3)A.根据燃烧热的定义判断;
B.反应热为反应物总能量与生成物总能量的差值;
C.该冶炼过程使用了有毒Cl2,对环境有影响.
D.根据方程式计算;
(4)碱性甲醇电池中,O2在正极得电子发生还原反应;
(5)根据反应的关系式计算.
解答:解:(1)电解食盐水生成NaOH、H2和Cl2,反应的离子方程式为2Cl-+2H2
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑,
故答案为:2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
 2OH-+H2↑+Cl2↑;
(2)从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4、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
 高温 
.
 
 2TiCl4+2FeCl3+6CO,
故答案为:2FeTiO3+6C+7Cl2
 高温 
.
 
 2TiCl4+2FeCl3+6CO;
(3)A.燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量.由于Mg不是在O2中燃烧,故641kJ/mol不能称其燃烧热,故A错误;
B.反应Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)为放热反应,1mol Ti(s)和2mol Cl2 (g)的总能量大于1mol TiCl4 (s)的总能量,故B错误;
C.该冶炼过程使用了有毒Cl2,对环境有影响.故C错误;
D.假设质量均为24g,则Mg(s)与足量Cl2(g)反应放出641kJ热量,24gTi(s) 与足量Cl2(g)反应放出的热量═385kJ,故D正确;
故答案为:D;
(4)碱性甲醇电池中,O2在正极得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-
(5)设甲醇(CH3OH)8t,理论上需多少Xt氢气,根据 CO+2H2
 高温 
.
 
  CH3OH     
                                                  4            32
                                                  Xt            8t
4
X
=
32
8
  解得X=1t,
故答案为:1t.
点评:本题考查较为综合,涉及离子方程式、化学反应与能量、电化学等知识,题目难度中等,本题注意把握电极方程式的书写.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2011?淮南二模)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的“21世纪金属”金属,应用前景广泛.如图所示,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,减少环境污染.请填写下列空白:

(1)电解食盐水总反应的离子方程式是
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2

(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2TiCl4+2FeCl3+6CO
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2TiCl4+2FeCl3+6CO

(3)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)△H=-641kJ/mol;②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)△H=-770kJ/mol.
下列说法中正确的是
C
C

A.Mg的燃烧热为641kJ/mol
B.Ti的能量一定比TiCl4
C.等质量的Mg(s)、Ti(s)足量的氯气反应,前者放出的热量多
D.该冶炼Ti法对环境友好
(4)某厂日合成甲醇8.1t,理论上需氢气
0.5
0.5
t (不考虑生产过程中的损失).
(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.该电池中正极上的电极反应式是
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:

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,减少环境污染.请填写下列空白:

(l)电解饱和食盐水时,总反应的离子方程式是
2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2
2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2

(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式(不用写条件)
2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO

(3)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)△H=-641kJ?mol-1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)△H=-770kJ?mol-1
则2Mg(s)+TiCl4(s)=2MgCl2(s)+Ti(s)△H=
-512kJ/mol
-512kJ/mol

反应2Mg(s)+TiCl4(s)2MgCl2(s)+Ti,在Ar气氛中进行的理由是:
Mg和Ti都有强还原性,在Ar气氛中可以防止被氧化.
Mg和Ti都有强还原性,在Ar气氛中可以防止被氧化.

(4)在上述产业链中,合成96t 甲醇理论上需额外补充H2
5
5
 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.已知该燃料电池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,正极发生的电极方程式为:3O2+6H2O+12e-=12OH-.该电池中负极上的电极反应式是
2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O
2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料.制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿储量居世界首位.含有Fe2O3的钛铁矿(FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第
周期,第
ⅣB
ⅣB
族.
(2)步骤①加Fe的目的是
将Fe3+还原为Fe2+
将Fe3+还原为Fe2+
;步骤②冷却的目的是
析出(或分离、或得到)FeSO4?7H2O
析出(或分离、或得到)FeSO4?7H2O

(3)上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是
FeSO4?7H2O
FeSO4?7H2O
;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入
石灰(或碳酸钙、废碱)
石灰(或碳酸钙、废碱)
处理.
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H=-566kJ?mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);△H=+141kJ?mol-1则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H=
-80kJ?mol-1
-80kJ?mol-1
.反应TiCl4+2Mg=2MgCl+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)作用
防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?资阳二模)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三大金属,我国四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富.如图所示,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,减少环境污染.
请回答下列问题:
(1)电解饱和食盐水时,总反应的离子方程式是
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2

(2)写出钒钛磁铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2TiCl4+2FeCl3+6CO
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2TiCl4+2FeCl3+6CO

(3)已知:①Mg(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)△H=-641kJ/mol
②Ti(s)+2Cl2(g)═TiCl4(s)△H═-770kJ/mol
下列说法正确的是
CD
CD
(填字母).
a.Mg的燃烧热为641kJ/mol
b.Ti的能量一定比TiCl4的高
c.等质量的Mg(S)、Ti(S)与足量的氯气反应,前者放出的热量多
d.MG还原TiCl4的热化学方程式为2Mg(S)+TiCl4(s)═2MgCl2(S)+Ti(s)△H=-512kJ/mol
(4)在上述产业链中,合成192t甲醇理论上需额外补充H2
10
10
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
2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O
2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O

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