(2009?宿遷模擬)金屬鈦被稱(chēng)為鐵和鋁之后崛起的第三金屬,它是空間技術(shù)、航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料.為了提高資源的利用率,減少環(huán)境污染,可將氯堿廠、煉鈦廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈,其關(guān)系如下圖所示.

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式
2FeTiO3+6C+7Cl2═2FeCl3+2TiCl4+6CO
2FeTiO3+6C+7Cl2═2FeCl3+2TiCl4+6CO

(2)TiCl4暴露在潮濕空氣中冒白煙,白煙主要為白色的二氧化鈦的水合物H2TiO3,試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
TiCl4+3H2O═H2TiO3+4HCl
TiCl4+3H2O═H2TiO3+4HCl

(3)已知:①M(fèi)g(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)△H=-641kJ?mol-1
1
2
Ti(s)+Cl2(g)=
1
2
TiCl4(l)△H=-385kJ?mol-1
則Mg 與TiCl4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ?mol-1
2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ?mol-1
,該反應(yīng)在氬氣氛中進(jìn)行的理由是
Mg和Ti都有強(qiáng)還原性,在Ar氣氛中可以防止被氧化
Mg和Ti都有強(qiáng)還原性,在Ar氣氛中可以防止被氧化

(4)在上述產(chǎn)業(yè)鏈中,合成96t 甲醇理論上需額外補(bǔ)充H2
5
5
t (不考慮生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)的任何損失).
分析:(1)鈦鐵礦經(jīng)氯化得到四氯化鈦、氯化鐵和一氧化碳;依據(jù)原子守恒配平寫(xiě)出;
(2)TiCl4與水反應(yīng)生成氯化氫和二氧化鈦的水合物H2TiO3;
(3)根據(jù)蓋斯定律,①×2-②可得;Mg和Ti都有較強(qiáng)還原性,在高溫下都易被空氣中的O2氧化;
(4)根據(jù)CO和H2合成甲醇的方程式:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)以及2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO和2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑得到相應(yīng)關(guān)系式來(lái)計(jì)算.
解答:解:(1)從圖示可知氯化時(shí)的反應(yīng)物為FeTiO3、C、Cl2,生成物為FeCl3、TiCl4、CO,再根據(jù)得失電子和原子守恒即可得出該反應(yīng)的方程式為2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO,故答案為:2FeTiO3+6C+7Cl2═2FeCl3+2TiCl4+6CO;
(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式:TiCl4+3H2O═H2TiO3+4HCl,故答案為:TiCl4+3H2O═H2TiO3+4HCl;
(3)反應(yīng)2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)可看做反應(yīng)①×2-②得到,根據(jù)蓋斯定律得△H-641kJ/mol×2-(-770 kJ/mol)=-512kJ?mol-1,反應(yīng)2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是Mg和Ti都有較強(qiáng)還原性,在高溫下都易被空氣中的O2氧化,故答案為:2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512 kJ?mol-1;Mg和Ti都有強(qiáng)還原性,在Ar氣氛中可以防止被氧化;
(4)由方程式CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)、2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO、2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑得如下關(guān)系式:6CH3OH→6CO→7Cl2→7H2,而6CH3OH→12H2,故每生產(chǎn)6molCH3OH(192g)需額外補(bǔ)充5molH2(10g),則生產(chǎn)96t甲醇,至少需額外補(bǔ)充5t氫氣,故答案為:5.
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及計(jì)算、蓋斯定律等,題目難度較大,注意根據(jù)蓋斯定律解題.
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