Question

某化工集團(tuán)為了提高資源利用率減少環(huán)境污染，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈．其主要工藝如下：
 
（1）寫出工業(yè)上電解食鹽水反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式：

 

．
（3）已知：①M(fèi)g（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）；△H=-641kJ?mol^-1
②Ti（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）；△H═-770kJ?mol^-1
則2Mg（s）+TiCl₄（g）═2MgCl₂（s）+Ti（s）；△H═

 

，反應(yīng)2Mg+TiCl₄

800℃  .

2MgCl₄+Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是

 

．
（4）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

 

，負(fù)極區(qū)的pH

 

（填“增大”、“減小”、“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）電解食鹽水生成NaOH、H₂和Cl₂，以此書寫離子方程式；
（2）鈦鐵礦經(jīng)氯化得到四氯化鈦、氯化鐵和一氧化碳；依據(jù)原子守恒配平寫出；
（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）堿性甲醇電池中，O₂在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極甲醇消耗氫氧根離子生成碳酸鹽；

解答： 解：（1）電解食鹽水生成NaOH、H₂和Cl₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂ O 

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
故答案為：2NaCl+2H₂ O 

通電  .

2NaOH+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=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，
故答案為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ =2FeCl₃+2TiCl₄+6CO；
（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：-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）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^-，負(fù)極電極反應(yīng)為：CH₃OH-6e^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，負(fù)極附近消耗氫氧根離子，溶液PH減小；
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，減��；

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)方程式的書寫及計(jì)算、蓋斯定律等，題目難度中等，注意根據(jù)蓋斯定律解題．