Question

（2012?资阳二模）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三大金属，我国四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富．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．
请回答下列问题：
（1）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是

2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

．
（2）写出钒钛磁铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：

2FeTiO₃+6C+7Cl₂

电解  .

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO

．
（3）已知：①Mg（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）△H=-641kJ/mol
②Ti（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）△H═-770kJ/mol
下列说法正确的是

CD

（填字母）．
a．Mg的燃烧热为641kJ/mol
b．Ti的能量一定比TiCl₄的高
c．等质量的Mg（S）、Ti（S）与足量的氯气反应，前者放出的热量多
d．MG还原TiCl₄的热化学方程式为2Mg（S）+TiCl₄（s）═2MgCl₂（S）+Ti（s）△H=-512kJ/mol
（4）在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H₂

10

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．该电池中负极上的电极反应式是

2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O

．

Answer 1

分析：（1）电解食盐水生成NaOH、H₂和Cl₂，以此书写离子方程式；
（2）从图示可知氯化时的反应物为FeTiO₃、C、Cl₂，生成物为FeCl₃、TiCl₄、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式；
（3）A．根据燃烧热的定义判断；
B．反应热为反应物总能量与生成物总能量的差值；
C．根据方程式计算；
D．利用盖斯定律确定其方程式．
（4）根据反应的关系式计算；
（5）碱性甲醇电池中，甲醇在负极上失电子发生氧化反应．

解答：解：（1）电解食盐水生成NaOH、H₂和Cl₂，反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）从图示可知氯化时的反应物为FeTiO₃、C、Cl₂，生成物为FeCl₃、TiCl₄、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ 

电解  .

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

电解  .

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO；
（3）A．Mg不是在O₂中燃烧，故641kJ/mol不能称其燃烧热，故A错误；
B．反应Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）为放热反应，1mol Ti（s）和2mol Cl₂ （g）的总能量大于1mol TiCl₄ （s）的总能量，故B错误；
C．假设质量均为24g，则Mg（s）与足量Cl₂（g）反应放出641kJ热量，24gTi（s） 与足量Cl₂（g）反应放出的热量=

24g

48g/mol

=385kJ，故C正确；
D．将方程式①×2-②得2Mg（S）+TiCl₄（s）═2MgCl₂（S）+Ti（s）△H=2（-641kJ/mol
）-（-770kJ/mol）=-512kJ/mol，故D正确；
故选CD．
（4）根据CO+2H₂→CH₃OH，CH₃OH～CO～

7

6

Cl₂～

7

6

 H₂，所以生产1 molCH₃OH，理论上还需补充氢气（2-

7

6

）mol=

5

6

mol，即

5

3

gH₂，故生产192 t CH₃OH还需补充H₂的质量10t．
故答案为：10；
（5）碱性甲醇电池中，负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O，
故答案为：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O．

点评：本题考查较为综合，涉及离子方程式、化学反应与能量、电化学等知识，题目难度中等，本题注意把握电极方程式的书写．