Question

（12分）某化工集團(tuán)為了提高資源利用率減少環(huán)境污染，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈。其主要工藝如下：

（1）寫出工業(yè)上電解食鹽水反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（2）寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式： 。

（3）已知：①M(fèi)g(s) ＋Cl2(g)＝MgCl2(s)；ΔH＝－641 kJ·mol－1

②Ti(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)；ΔH＝－770 kJ·mol－1

則2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)；ΔH＝ ，反應(yīng)2Mg＋TiCl42MgCl4＋Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是 。

（4）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池中正極上的電極反應(yīng)式是 ，負(fù)極區(qū)的pH (填“增大”、“減小”、“不變”)。

Answer 1

（1）2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH （2）2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO；

（3）－512 kJ/mol（2分，沒單位給1分）防止高溫下Mg（Ti）與空氣中的O2（或CO2、N2）反應(yīng)；

（4）O2＋2H2O＋4e－=4OH－，減小

【解析】

試題分析：（1）工業(yè)上電解食鹽水反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH；（2）根據(jù)圖示可知鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式是2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO；（3）①×2—②，整理可得：2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)；ΔH＝－512 kJ/mol；在高溫下Mg（Ti）與空氣中的O2（或CO2、N2）反應(yīng)為了防止Mg及反應(yīng)產(chǎn)生的Ti與空氣中的成分反應(yīng)，反應(yīng)2Mg＋TiCl42MgCl4＋Ti在Ar氣氛中進(jìn)行；（4）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池中正極上發(fā)生還原反應(yīng)，該電極反應(yīng)式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)： CH3OH-6e-+ 8OH-=CO32-+ 6H2O，由于不斷消耗OH-，產(chǎn)生水，所以溶液中c(OH-)減小，因此該電極區(qū)的pH減小。

考點(diǎn)：考查反應(yīng)方程式的書寫、反應(yīng)條件的控制、電極反應(yīng)式的書寫、溶液酸堿性的判斷、原電池反應(yīng)原理的應(yīng)用的知識。