题目内容

【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+QQ0,下同);

同时有副反应如:8CO+17H2C8H18+8H2O+Q4CO+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:_______

【答案】BaSO4CaCO3BaCO3MgOH2 2FeTiO3+ 6C+ 7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO 大大提高资源利用率;降低生产成本;减少环境污染等 C8H8C4H9OHFeCl3MgCl2 10 将氯化后的混合物冷却至1360C以下,使TiCl4FeCl3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+ 7Cl22FeCl3+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,使均为液体;加热蒸馏混合液体,收集的馏分。

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