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(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...

(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:

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(1)写出电解食盐水反应的离子方程式                              

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

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

则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH                      

反应2Mg+TiCl4满分5 manfen5.com2MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是              

(4)在上述产业链中,合成192 t甲醇理论上需额外补充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。该电池中负极上的电极反应式是                              

 

(1)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;(2分) (2)2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO;(2分) (3)-512 kJ•mol-1 (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;(2分)(4)10;(2分)(5)CH3OH+8OH--6e—=CO32-+6H2O(2分) 【解析】 试题分析:(1)电解食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;(2)根据题给流程知,钛铁矿与焦炭、氯气反应生成氯化铁、四氯化钛和一氧化碳,化学方程式为:2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO;(3)已知:①Mg(s) +Cl2(g)=MgCl2(s);ΔH=-641 kJ·mol-1②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ·mol-1,根据盖斯定律:①×2—②得2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH=-512 kJ•mol-1 ;反应2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)反应;(4)在上述产业链中,合成甲醇的反应为:CO+2H2CH3OH,根据化学方程式2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑、2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO计算合成192 t甲醇理论上需额外补充H210t;(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。该电池中负极上的电极反应式是CH3OH+8OH--6e—=CO32-+6H2O。 考点:以化学工艺流程为载体考查离子方程式、化学方程式及电极反应式的书写,反应热的计算,化学计算。  
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考点分析:
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(12分)某实验小组为探究ClO、I2、SO42-在酸性条件下的氧化性强弱,进行如下实验:

实验:在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入适量的稀硫酸,溶液立即变蓝;

(1)写出实验中发生反应的离子方程式                                      

实验:取适量实验后的溶液,滴加4 mL 0.5 mol·L—1的亚硫酸钠溶液,蓝色恰好完全褪去。

(2)实验化学反应中转移电子的物质的量是           

(3)以上实验说明,在酸性条件下ClO、I2、SO42-的氧化性由弱到强的顺序是          

实验:取适量实验后的溶液,继续滴加次氯酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,生成物之一为食盐加碘的原料。

(4)写出实验中发生反应的离子方程式                                      

(5)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e= Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e= 2Fe2+。据此,将反应2Al+2OH+2H2O = 2AlO2+3H2拆写为两个半反应式”:氧化反应式            还原反应式                      

 

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(16分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:

【探究一】

(1)常温下,工业上可用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是                       

(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。

甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+,产生Fe2+的离子反应方程式为:         ,检验是否有Fe2+应选用下列        (选填序号)试剂。

a.KSCN溶液和氯水       b.铁粉和KSCN溶液   

c.浓氨水               d.酸性KMnO4溶液

乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr +H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经正确操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为        

【探究二】

根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q­1气体,在标准状况下,密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。

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(3)装置B中试剂的作用是                

(4)用化学方程式表示Y气体中的Q2气体是如何生成的                      

(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于               (选填序号)。

a.A之前         b.A-B间        c.B-C间         d.C-D间

(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是                      

 

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(14分)由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4的实验流程可表示如下:

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(1)反应发生反应的化学方程式是                     

反应发生反应的离子方程式是                        

(2)操作的实验步骤为            ;可循环利用的物质的化学式为     

(3)计算用2.5kg含MnO280%的软锰矿制备,理论上可得KMnO4              

(4)取制得的产品6.5g,配成250mL溶液;准确称取纯Na2C2O41.34g配成适量溶液。用上述KMnO4溶液滴定Na2C2O4溶液,恰好反应(氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+)时,消耗KMnO4溶液的体积为25.00mL。该KMnO4的纯度为              %(保留小树点后一位)。

 

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某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验(图)。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。

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据此,下列叙述正确的是

A.铅笔端作阳极,发生还原反应       

B.铂片端作阴极,发生氧化反应

C.铅笔端有少量的氯气产生           

D.a点是负极,b点是正极

 

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如图所示,满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

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下列说法或表示正确的是

A.满分5 manfen5.com石墨)=满分5 manfen5.com金刚石)     H=+1.9满分5 manfen5.com

B.石墨和金刚石的转化是物理变化

C.石墨的稳定性比金刚石弱

D.满分5 manfen5.com石墨的总键能比1mol金刚石的总键能小1.9kJ

 

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