题目内容
钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，也有人说21世纪是钛的世纪。钛在地壳中的含量并不少，但钛的冶炼技术还未获得突破，目前钛只用于尖端领域。
如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可大大提高资源利用率，减少环境污染。
请填写下列空白：
（1）用惰性电极电解2 L食盐水时，总反应的离子方程式_______________________________，当阴极上产生224 mL气体（标准状况）时，所得溶液的pH= （假设电解前后溶液体积不变,食盐水足量）。
（2）写出高温下钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。（提示：FeTiO3中Ti为+4价）
（3）反应2Mg＋TiCl4
2MgCl4＋Ti在Ar气氛中进行的理由是____________________。
（4）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过甲醇分子间脱水制得：
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=" -23.5" kJ/mol
T1 ℃时，在恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如下图所示。
①T1 ℃时，该反应的平衡常数为 ；
②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)="0.4" mol/L、c(H2O)="0.6" mol/L、(CH3OCH3)="1.2" mol/L，此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
（5）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任何损失）。
如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可大大提高资源利用率，减少环境污染。
请填写下列空白：
（1）用惰性电极电解2 L食盐水时，总反应的离子方程式_______________________________，当阴极上产生224 mL气体（标准状况）时，所得溶液的pH= （假设电解前后溶液体积不变,食盐水足量）。
（2）写出高温下钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。（提示：FeTiO3中Ti为+4价）
（3）反应2Mg＋TiCl4
2MgCl4＋Ti在Ar气氛中进行的理由是____________________。（4）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过甲醇分子间脱水制得：
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=" -23.5" kJ/molT1 ℃时，在恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如下图所示。
①T1 ℃时，该反应的平衡常数为 ；
②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)="0.4" mol/L、c(H2O)="0.6" mol/L、(CH3OCH3)="1.2" mol/L，此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
（5）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任何损失）。
（14分，每空2分) （1）2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑；12
（2）2FeTiO3＋6C＋7Cl2
2TiCl4＋2FeCl3＋6CO；
（3）防止高温下Mg、Ti与空气中的O2（或CO2、N2）反应； （4） ①5 ②＞ （5）10
2OH－＋H2↑＋Cl2↑；12 （2）2FeTiO3＋6C＋7Cl2
2TiCl4＋2FeCl3＋6CO；（3）防止高温下Mg、Ti与空气中的O2（或CO2、N2）反应； （4） ①5 ②＞ （5）10
试题分析：（1）用惰性电极电解食盐水时，总反应的离子方程式是2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑。阴极是氢离子放电，生成氢气，氢气的物质的量是0.224L÷22.4L/mol＝0.01mol，则根据方程式可知，生成的氢氧化钠是0.02mol，所以氢氧化钠溶液的浓度是0.02mol÷2L＝0.01mol/L，则pH＝12。（2）高温下碳的氧化产物是CO，所以钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式是2FeTiO3＋6C＋7Cl2
2TiCl4＋2FeCl3＋6CO。（3）在高温下镁和钛均能和空气中的氧气或氮气或CO2反应，所以反应在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）反应。
（4）①化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据图像可知平衡时甲醚、水蒸气和甲醇的浓度分别是（mol/L）1、0.8、0.4，则该反应的平衡常数K＝
。②某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)="0.4" mol/L、c(H2O)="0.6" mol/L、(CH3OCH3)="1.2" mol/L，此时
＜5，所以正反应速率大于逆反应速率。（5）根据由方程式CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）、2FeTiO3+6C+7Cl2＝2FeCl3+2TiCl4+6CO和2NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑可得如下关系式：6CH3OH→6CO→7Cl2→7H2，而6CH3OH→12H2，故每生产6molCH3OH（192g）需额外补充5molH2（10g），则生产192t甲醇，至少需额外补充10t氢气。点评：该题是高考中的常见题型，难度大，综合性强，对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，提升学生的学科素养。该类试题要求学生能够具备通过对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表等的观察，获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力；能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息的能力。
练习册系列答案
相关题目
pC(g) ?H=" Q" kJ·mol-1，在密闭容器中进行，右图表示在不同时间t、温度T和压强P与生成物C的百分含量的关系曲线，下列判断正确的是
bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则下列说法不正确的是
， 该反应平衡常数随温度的变化如下：
，则负极的电极反应式为_______。
。 CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀。现将CaCl2溶液与
的Na2CO3溶液等体积混合，则生成沉淀时原CaCl2溶液的最小浓度为_______。
时，在2L固定容积的密闭容器中充入2mol
和2mol
，10分钟后达到平衡，
)
，请在图上画出15-25分钟
的浓度变化曲线。
2Z(g)
(X)＝0.075 mol ·L-1· min-1
CO(g)＋H2(g)；
CO2(g)＋H2(g)