Question

海水中含有大量化學物質(zhì),是巨大的化學資源寶庫,利用海水資源可以獲取一系列化工產(chǎn)品。

(1)請寫出電解飽和食鹽水的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)在電解飽和食鹽水的裝置中,陰極產(chǎn)生的氣體為　　。 

為了降低能耗,充分利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品進行聯(lián)合生產(chǎn)的方法得到推廣應用。

根據(jù)上圖,請回答下列問題:

(3)X氣體為　　(填化學式)。 

(4)寫出圖中燃料電池負極的電極反應:　　　　　　　　　　　　。 

(5)若用濃硫酸處理鈦鐵礦,并向所得溶液中加入鐵,則此時溶液中含有Fe²⁺、TiO²⁺和少量Mg²⁺等陽離子。常溫下,三種陽離子對應的氫氧化物的溶解度(S/mol·L^-1)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。

已知將上述處理液加水稀釋后,立即析出大量白色沉淀,請寫出該反應的離子方程式:　　　　　　　　　。 

(6)已知:①Mg(s)+Cl₂(s)MgCl₂(s)　ΔH=-641 kJ·mol^-1

②Ti(s)+Cl₂(g)TiCl₄(l)　ΔH=-385 kJ·mol^-1

寫出Mg與TiCl₄反應的熱化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;該反應過程中還應控制的反應條件是　　　　。 

Answer 1

規(guī)范答題:(1)2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

(2)H₂

(3)Cl₂

(4)H₂+2OH^--2e^-2H₂O

(5)TiO²⁺+2H₂OTiO(OH)₂↓+2H⁺

(6)2Mg(s)+TiCl₄(l)2MgCl₂(s)+Ti(s)　ΔH=-512 kJ·mol^-1　隔絕空氣

解析:(2)電解池的陰極上陽離子放電得到H₂。(3)由元素守恒知X中含有Cl元素,故X是陽極,生成物為Cl₂。(4)Y為H₂,該燃料電池是氫氧燃料電池,且電解質(zhì)是NaOH溶液,負極上H₂發(fā)生氧化反應。(5)由圖像可知,隨著酸性的減弱,生成的沉淀依次是TiO(OH)₂、Fe(OH)₂、Mg(OH)₂,而TiO(OH)₂是由TiO²⁺所得。(6)Mg與TiCl₄反應可生成MgCl₂和Ti,即:2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti,方程式可由(①-②)×2得到,根據(jù)蓋斯定律可知反應熱為(-641 kJ·mol^-1+385 kJ·mol^-1)×2=-512 kJ·mol^-1,由于Mg是活潑金屬,加熱條件下與氧氣、N₂反應,所以要隔絕空氣。