Question

（2011?淮南二模）鈦（Ti）被稱(chēng)為繼鐵、鋁之后的“21世紀(jì)金屬”金屬，應(yīng)用前景廣泛．如圖所示，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率，減少環(huán)境污染．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：

（1）電解食鹽水總反應(yīng)的離子方程式是

2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

；
（2）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

電解  .

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO

；
（3）已知：①M(fèi)g（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-641kJ/mol；②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）△H=-770kJ/mol．
下列說(shuō)法中正確的是

C

；
A．Mg的燃燒熱為641kJ/mol
B．Ti的能量一定比TiCl₄高
C．等質(zhì)量的Mg（s）、Ti（s）足量的氯氣反應(yīng)，前者放出的熱量多
D．該冶煉Ti法對(duì)環(huán)境友好
（4）某廠日合成甲醇8.1t，理論上需氫氣

0.5

t （不考慮生產(chǎn)過(guò)程中的損失）．
（5）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

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．

Answer 1

分析：（1）電解食鹽水生成NaOH、H₂和Cl₂，以此書(shū)寫(xiě)離子方程式；
（2）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；
（3）A．根據(jù)燃燒熱的定義判斷；
B．反應(yīng)熱為反應(yīng)物總能量與生成物總能量的差值；
C．根據(jù)方程式計(jì)算；
D．該冶煉過(guò)程使用了有毒Cl₂，對(duì)環(huán)境有影響．
（4）根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式計(jì)算；
（5）堿性甲醇電池中，O₂在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答：解：（1）電解食鹽水生成NaOH、H₂和Cl₂，反應(yīng)的離子方程式為2Cl^-+2H₂O

電解  .

 2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

 2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）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 

電解  .

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO，故答案為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ 

電解  .

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO；
（3）A．Mg不是在O₂中燃燒，故641kJ/mol不能稱(chēng)其燃燒熱，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）為放熱反應(yīng)，1mol Ti（s）和2mol Cl₂ （g）的總能量大于1mol TiCl₄ （s）的總能量，故B錯(cuò)誤；
C．假設(shè)質(zhì)量均為24g，則Mg（s）與足量Cl₂（g）反應(yīng)放出641kJ熱量，24gTi（s） 與足量Cl₂（g）反應(yīng)放出的熱量=

24g

48g/mol

×770kJ/mol=385kJ，故C正確；
D．該冶煉過(guò)程使用了有毒Cl₂，對(duì)環(huán)境有影響．故D錯(cuò)誤．
故答案為：C；
（4）根據(jù)CO+2H₂→CH₃OH，CH₃OH～CO～

7

6

Cl₂～

7

6

 H₂，所以生產(chǎn)1 molCH₃OH，理論上還需補(bǔ)充氫氣2-

7

6

=

5

6

mol，即

5

3

gH₂，故生產(chǎn)8.1t CH₃OH還需補(bǔ)充H₂的質(zhì)量0.5t．
故答案為：0.5；
（5）堿性甲醇電池中，O₂在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及離子方程式、化學(xué)反應(yīng)與能量、電化學(xué)等知識(shí)，題目難度中等，本題注意把握電極方程式的書(shū)寫(xiě)．