Question

（15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，减小环境污染。请填写下列空白：

（1）电解饱和食盐水时，该反应的离子方程式是____________________。

（2）已知：①Mg(s)＋Cl₂(g)=MgCl₂(s);

②

则____________

反应：在Ar气氛中进行的理由是________

（3）写出钛铁矿与焦炭、Cl₂共热制得四氯化钛的化学方程式______________________

（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^－=2CO₃^2－＋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__________.

（5）在上述产业链中合成96t甲醇理论上消耗H₂_________t（不考虑生产过程中物质的任何损失）

Answer

（1）（2分）2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－   

（2）－512 KJ/mol （2分）

Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易与空气中的O2反应（2分）

（3）2FeTiO3＋6C＋7Cl22FeCl3＋2TiCl4＋6CO（3分）

（4）增大（2分）  CH3OH－6e－＋8OH－=CO32－＋6H2O（2分） （5）12 （2分）

【解析】

试题分析：：（1）电解食盐水生成NaOH、H2和Cl2，

利用盖斯定律2①-②即可计算出反应热为－512 KJ/mol。由于Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易与空气中的O2反应，所以反应要在Ar气氛中进行。

（3在碱性环境中正极： O2 + 4e- + 2H2O= 4OH- ，所以正极附近的碱性增强。负极甲醇发生氧化反应，CH3OH－6e－＋8OH－=CO32－＋6H2O

（5）CO(g)＋2H2(g)←→ CH3OH(g)

4       32

X        96t

x="12" t

考点：电解食盐水、盖斯定律、燃料电池的原理