(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________________________________________________。
(16分) 现有A、B、C、D四种短周期非金属元素,它们的原子最外层电子数之和为19。在它们的化合物中,主要化合价均不止一种,但都有一种相同的化合价,C的单质常用于太阳能电池。它们的一些物理量如下:
|
元素 |
A |
B |
C |
D |
|
原子半径/nm |
0.102 |
0.077 |
0.117 |
0.075 |
|
单质的沸点/℃ |
444.6 |
4827 |
2355 |
–195.8 |
(1)A的元素符号为__________,D元素在周期表第_______周期、第_______族。
(2)在常温下,B与C的最高价氧化物分别为气态和固态,原因是____________________。
(3)含D的两种常见化合物发生化合反应可生成一种离子化合物,该离子化合物撞击时可分解为两种非金属单质和一种化合物,其中一种为D单质,写出该分解反应的化学方程式____________________________________________________________________。
(4)A、B、C、D均能分别形成含18个电子的氢化物,这些氢化物的分子式分别是________________________________________________。
(5)B、D及氢元素中的两种或三种可形成多种含14个电子的化合物,其中空间构型为直线型的是_______________________和_______________________(写结构式)。