摘要:(天津一中2010届高三上学期第三次月考.24) 金属钛被称为铁和铝之后掘起的“第三金属 .常见化合价为+4.0.它是空间技术.航海.化工.医疗上不可缺少的材料.为了提高资源的利用率.减少环境污染.可将氯碱厂.炼钛厂和甲醇厂组成产业链.其关系如下图所示. 请回答下列问题: (1)钛铁矿经氧化法得到四氯化钛的化学反应为: 2FeTiO3 + 6C + 7Cl2 ==== 2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO.该反应中还原剂是 .每生成1mol TiCl4 的过程中转移电子 mol. (2)TiCl4暴露在潮湿空气中冒白烟.白烟主要为白色的二氧化钛的水合物H2TiO3.试写出该反应的化学方程式 + Cl2 (g)==== MgCl2(s) ΔH= -641 KJ/mol ② Ti(s) + 2Cl2 (g)==== TiCl4(l) ΔH= -770 KJ/mol 则Mg与TiCl4反应的热化学方程式为 该反应在氩气中进行的理由是 (4)氯碱厂电解饱和食盐水的离子方程式为 将铝片和镁片用导线相连插入氢氧化钠稀溶液中构成原电池.写出负极的电极反应式 (5)在上述产业链中.合成96t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) (1) C.FeTiO3 2分 7mol 2分 (2) TiCl4 + 3H2O === H2TiO3 + 4HCl 2分 + TiCl4(l) === 2MgCl2 + Ti(s) ΔH= -- 512KJ/mol 2分 (4) Mg易被氧化 2分 2Cl- + 2H2O Cl2 ↑+ H2 ↑+ 2OH- 2分 (5) 12 2分

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(14分)金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”,常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
Ⅰ.工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备金属钛的一种工艺流程如下图(部分产物略去):

(1)步骤①反应的化学方程式为:2FeTiO3 + 6C + 7Cl22FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO,还原剂是                    
(2)步骤②分离出TiCl4的方法,利用了TiCl4与FeCl3       的不同。
(3)步骤④反应的化学方程式为________________________________,该反应在氩气中进行的理由是________________________                    ______。
(4)绿色化学提倡物料循环。以上流程中,可用于循环的物质除Cl2、Mg外,还有____________。
II. 工业上也可用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:
方法一:先将TiO2氯化为TiCl4,再还原得到Ti。
(5)氯化反应TiO2 (s) +2Cl2 (g) TiCl4(l) + O2 (g) 无法自发正向进行,在反应器中加入碳,则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释,往氯化反应器中加碳的原因:                                          
方法二:以熔融盐为电解液电解TiO2获得Ti。其中,碳块为阳极,电极反应式为:2O2ˉ– 4eˉ=O2↑;TiO2作阴极,被还原。
(6)阴极的电极反应式为               
(7)电解过程中需定期向电解槽中加入碳块的原因是                     

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