Question

钛（Ti ）被称为继铁、铝之后的第三金属．如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染．请填写下列空白：

（l）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是

 

．
（2）根据上面流程写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式

 

．
（3）已知：①Mg（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-641kJ?mol^-1
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）△H=-770kJ?mol^-1则2Mg（s）+TiCl₄（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=

 

．反应2Mg（s）+TiCl₄（s）

800℃  .

2MgCl₂（s）+Ti，在Ar气氛中进行的理由是：

 

．
（4）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

考点：金属的回收与环境、资源保护,热化学方程式,化学电源新型电池

专题：元素及其化合物

分析：（1）电解食盐水生成氢氧化钠、氢气与氯气；
（2）由流程图可知，钛铁矿与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛、氯化铁、CO；
（3）依据盖斯定律解答即可；反应充入氩气是保护生成的钛不被氧化起到保护气的主要作用；
（4）碱性条件下，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子．

解答： 解：（1）电解食盐水生成氢氧化钠、氢气与氯气，离子方程式为2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）由流程图可知，钛铁矿与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛、氯化铁、CO，反应方程式为：2FeTiO₃ +6C+7Cl₂

高温  .

2TiCl₄ +2FeCl₃+6CO，
故答案为：2FeTiO₃ +6C+7Cl₂

高温  .

2TiCl₄ +2FeCl₃+6CO；
（3）Mg（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-641kJ?mol^-1①，
Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）△H=-770kJ?mol^-1②，
则①×2-②得：2Mg（s）+TiCl₄（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）故△H=2×（-641kJ?mol^-1）-（-770kJ?mol^-1）=-512kJ?mol^-1，反应过程中充入氩气是保护生成的钛不被氧化，即起到保护气的主要作用，
故答案为：-512kJ?mol^-1；做保护气，防止金属被氧化；
（4）碱性条件下，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，所以负极的电极反应式为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．

点评：本题考查了有关反应热的计算，原电池原理与电解原理，明确物质的量与热量的成正比的关系是解答的关键，难度不大．