题目内容
为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示。
请填写下列空白。
(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用：_______________________________________
已知氯化炉中氯气和焦炭的理论用料物质的量之比为7∶6，则氯化炉中还原剂的化学式是___________________________。
(2)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)ΔH＝－641 kJ/mol
②2Mg(s)＋TiCl4(s)= 2MgCl(s)＋Ti(s)ΔH＝－512 kJ/mol
则Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH＝________。
(3)氩气通入还原炉中并不参与反应，通入氩气的作用是___________________________
(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。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32—＋6H2O，该电池中正极上的电极反应式为_________________________________________。
工作一段时间后，测得溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。
(1)增大反应物间的接触面积，提高反应速率 C、FeTiO3
(2)－770 kJ/mol
(3)Mg和Ti都有强还原性，在氩气氛围中可防止Mg、Ti被氧化
(4)O2＋2H2O＋4e－=4OH－(或3O2＋6H2O＋12e－=12OH－) 减小
【解析】(1)粉碎反应物，可以增大其表面积，从而增大反应物之间的接触面积，提高反应速率；氯化炉中发生的反应为6C＋7Cl2＋2FeTiO3=6CO＋2TiCl4＋2FeCl3，由此可知C和FeTiO3为还原剂。(2)根据盖斯定律，由①×2－②得：Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)；ΔH＝－770 kJ/mol。(3)氩气性质不活泼可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质被氧化。(4)根据该电池的总反应式可知，反应过程中不断消耗OH－，则该电池工作一段时间后，溶液的pH将减小。
SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，它们的化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂________(填编号)。
①浓HCl ②浓H2SO4 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化，优化的方法是________________________________________，装置C中NaOH溶液的作用是___________________________________________________________
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应和Mg与CO2的反应相似，则该反应方程式为_________________________________________；
乙同学的推测是：2Mg＋3SO2
2MgSO3＋S；丙同学的推测是：3Mg＋SO22MgO＋MgS，要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：
已知：MgSO3和MgS都微溶于水，能与盐酸发生复分解反应放出气体；H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂：2 mol·L－1盐酸、2 mol·L－1硝酸、蒸馏水、2 mol·L－1 NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2 mol·L－1 CuSO4溶液；仪器和用品自选。
序号 | 实验步骤 | 预期现象和结论 |
① | 取少量反应后所得固体于试管中 |
|
② | 向试管中的固体慢慢滴加____________，试管口塞上带导管的单孔塞，并将导管通入盛有________的试管中 | 若试管中的________，则丙同学推测正确，若试管中的固体未完全溶解，且________，则乙同学推测正确 |
根据上述实验探究，能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是
_____________________________________________________________。
(4)上述实验需要100 mL 2 mol·L－1的盐酸，配制时选用________(选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%密度为1.19 g·mL－1的浓盐酸的体积为________mL。
1 L某混合溶液，可能含有的离子如下表。
可能大量含有的阳离子 | H＋、K＋、Mg2＋、Al3＋、NH4+、Fe2＋、Fe3＋ |
可能大量含有的阴离子 | Cl－、Br－、I－、CO32—、AlO2— |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是_________________________。
(2)BC段离子方程式为_______________________________________________。
(3)V1、V2、V3、V4之间的关系为__________________________________________。
(4)经检测，该溶液中还含有大量的Cl－、Br－、I－，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如表所示，分析后回答下列问题。
Cl2的体积(标准状况) | 2.8 L | 5.6 L | 11.2 L |
n(Cl－) | 1.25 mol | 1.5 mol | 2 mol |
n(Br－) | 1.5 mol | 1.4 mol | 0.9 mol |
n(I－) | a mol | 0 | 0 |
①当通入Cl2的体积为2.8 L时，溶液中发生反应的离子方程式为_________________。
②原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为_____________________________。
工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO42—等杂质，提纯工艺流程如下：
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：
Ⅱ.有关物质的溶度积如下：
物质 | CaCO3 | MgCO3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 4.96×10－9 | 6.82×10－6 | 4.68×10－6 | 5.61×10－12 | 2.64×10－39 |
回答下列问题：
(1)加入NaOH溶液后过滤得到的滤渣中主要含有________(填写化学式)。25℃时，向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8 时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝________。
(2)操作X为________，其温度应控制在_____________________________________
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行________，并说明理由______________________________
________________________________________________________________________。
