Question

海水中含有大量化学物质,是巨大的化学资源宝库,利用海水资源可以获取一系列化工产品。

(1)请写出电解饱和食盐水的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)在电解饱和食盐水的装置中,阴极产生的气体为　　。 

为了降低能耗,充分利用氯碱工业产品进行联合生产的方法得到推广应用。

根据上图,请回答下列问题:

(3)X气体为　　(填化学式)。 

(4)写出图中燃料电池负极的电极反应:　　　　　　　　　　　　。 

(5)若用浓硫酸处理钛铁矿,并向所得溶液中加入铁,则此时溶液中含有Fe²⁺、TiO²⁺和少量Mg²⁺等阳离子。常温下,三种阳离子对应的氢氧化物的溶解度(S/mol·L^-1)与溶液pH的关系如图所示。

已知将上述处理液加水稀释后,立即析出大量白色沉淀,请写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　。 

(6)已知:①Mg(s)+Cl₂(s)MgCl₂(s)　ΔH=-641 kJ·mol^-1

②Ti(s)+Cl₂(g)TiCl₄(l)　ΔH=-385 kJ·mol^-1

写出Mg与TiCl₄反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;该反应过程中还应控制的反应条件是　　　　。 

Answer 1

规范答题:(1)2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

(2)H₂

(3)Cl₂

(4)H₂+2OH^--2e^-2H₂O

(5)TiO²⁺+2H₂OTiO(OH)₂↓+2H⁺

(6)2Mg(s)+TiCl₄(l)2MgCl₂(s)+Ti(s)　ΔH=-512 kJ·mol^-1　隔绝空气

解析:(2)电解池的阴极上阳离子放电得到H₂。(3)由元素守恒知X中含有Cl元素,故X是阳极,生成物为Cl₂。(4)Y为H₂,该燃料电池是氢氧燃料电池,且电解质是NaOH溶液,负极上H₂发生氧化反应。(5)由图像可知,随着酸性的减弱,生成的沉淀依次是TiO(OH)₂、Fe(OH)₂、Mg(OH)₂,而TiO(OH)₂是由TiO²⁺所得。(6)Mg与TiCl₄反应可生成MgCl₂和Ti,即:2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti,方程式可由(①-②)×2得到,根据盖斯定律可知反应热为(-641 kJ·mol^-1+385 kJ·mol^-1)×2=-512 kJ·mol^-1,由于Mg是活泼金属,加热条件下与氧气、N₂反应,所以要隔绝空气。