题目内容
钛(Ti)被称为继铁、铝之后的“第三金属”，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料．制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量占世界首位．用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下：
(1)Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第________周期，第________族．
(2)步骤①中加铁的目的是________；步骤②中冷却的目的是________．
(3)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入________处理．
(4)反应TiCl4＋2Mg
2MgCl2＋Ti要在Ar气氛下进行的理由是________．
解析：
答案：(1)4；ⅣB (2)将Fe3+全部转化为Fe2+；使FeSO4·7H2O析出 (3)FeSO4·7H2O；石灰(或碳酸钙、废碱液等) (4)保护金属Ti和Mg不与空气中的O2(或N2、CO2)发生反应
思路分析：由Ti的原子序数为22不难推知它应位于第4周期第ⅣB族；加Fe的目的是将三价铁离子转化为二价铁离子，冷却的目的是为了使FeSO4·7H2O析出；以上过程中的副产物可被利用的是FeSO4·7H2O；考虑到成本和废物综合利用因素，含有硫酸的废液中应加入石灰或碳酸钙等，使其中的硫酸生成可利用的硫酸盐；氩的化学性质很稳定，可以保护金属Ti和Mg不被空气中的O2氧化(Mg还能与CO2、N2发生反应)．
提示：
命题意图：本题通过制取TiO2流程图设问，主要考查考生的审题能力(观察能力)和综合分析能力．
小结：结合物质的性质看懂框图是关键．
TiCl4
Ti
②Ti(s) + 2Cl2(g)＝TiCl4(s)；△H = –770 kJ/mol 
2MgCl2(s) + Ti(s)，在Ar气氛中进行的理由是 。
2MgCl4＋Ti在Ar气氛中进行的理由是____________________。
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=" -23.5" kJ/mol
(13分) 钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示，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：
（1）电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为 。
（2）写出钛铁矿与焦炭、Cl2共热制得四氯化钛的化学方程式________________________。
（3）已知：①Mg(s) + Cl2(g)＝MgCl2(s)；△H = – 641 kJ/mol
②Ti(s) + 2Cl2(g)＝TiCl4(s)；△H = –770 kJ/mol
则2Mg(s) + TiCl4(s)＝2MgCl2(s) + Ti(s)；△H＝ 。
反应2Mg(s) + TiCl4(s)
2MgCl2(s) + Ti(s)，在Ar气氛中进行的理由是
。
（4）在上述产业链中，合成96 t 甲醇理论上消耗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。已知该燃料电池的总反应式为：2CH3OH + 3O2 + 4OH－＝2CO32－ + 6H2O。该燃料电池发生反应时正极区溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)，该电池中负极上的电极反应是________________________________________________。
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
。