Question

【题目】某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链．其主要工艺如下：

（1）写出电解食盐水反应的离子方程式________________________________。阳极上每生成标准状况下的11.2L气体，转移电子的物质的量是_______

（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：____________________。

（3）反应2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是__________．

（4）在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2_______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___________________________．

Answer 1

【答案】 2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑ 1mol 2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛中可以防止被氧化 10 2CH3OH﹣12e﹣+16OH﹣=2CO32﹣+12H2O

【解析】（1）电解食盐水反应的离子方程式为：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑；氯离子在阳极上失去电子生成氯气，标准状况下的11.2L的氯气的物质的量为0.5mol，转移电子的物质的量为1mol。（2）在氯化过程中，FeTiO3与C、Cl2反应生成FeCl3、CO、TiCl4，化学方程式为：2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO；（3）Mg和Ti都有强还原性，在高温条件易空气中氧气被氧化，而在Ar气氛中可以防止被氧化。（4）因2H2+CO——CH3OH，2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑，2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO；192t甲醇的物质的量为6×106mol，需要氢气为12×106mol，需要一氧化为6×106mol，而生成6×106mol一氧化碳消耗氯气的物质的量为7×106mol，需要补充的氢气的物质的量为5×106mol，即10t。

（5）甲醇在负极失去电子被氧化为二氧化碳，生成的二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾，则负极上的电极反应式为：2CH3OH﹣12e﹣+16OH﹣=2CO32﹣+12H2O。

点晴：书写电化学半反应的技巧是由方程式画出双线桥，表示得、失电子转移关系，找出还原剂及被氧化后的产物，这里特别要注意被氧化后产物与介质是否反应，若反应，则两步合并书写，然后由电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平即可。当然也可由总反应减去正极反应式就是负极反应式。