Question

（12分）某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链。其主要工艺如下：

（1）写出工业上电解食盐水反应的化学方程式                           。

（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：                      。

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

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

则2Mg(s)＋TiCl₄(g)＝2MgCl₂(s)＋Ti(s)；ΔH＝                     ，反应2Mg＋TiCl₄2MgCl₄＋Ti在Ar气氛中进行的理由是            。

（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。该电池中正极上的电极反应式是    ，负极区的pH     (填“增大”、“减小”、“不变”)。

Answer

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

（3）－512 kJ/mol（2分，没单位给1分）防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）反应；

（4）O2＋2H2O＋4e－=4OH－，减小

【解析】

试题分析：（1）工业上电解食盐水反应的化学方程式是2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH；（2）根据图示可知钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式是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；在高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）反应为了防止Mg及反应产生的Ti与空气中的成分反应，反应2Mg＋TiCl42MgCl4＋Ti在Ar气氛中进行；（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。该电池中正极上发生还原反应，该电极反应式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极上发生反应： CH3OH-6e-+ 8OH-=CO32-+ 6H2O，由于不断消耗OH-，产生水，所以溶液中c(OH-)减小，因此该电极区的pH减小。

考点：考查反应方程式的书写、反应条件的控制、电极反应式的书写、溶液酸碱性的判断、原电池反应原理的应用的知识。