氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，為了提高原料的利用率，將電解的Y氣體作為燃料電池燃料，為電解池供電；X氣體作為鈦的冶煉原料，在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中氯堿工業(yè)裝置中的電極未標出，所用的離子交換膜只允許陽離于通過。

(1)①上圖中的節(jié)能型氯堿工業(yè)部分，X、Y分別是      、        (填化學式)，分析比較圖示中NaOH質(zhì)量分數(shù)a％與b％的大小                                ；

②寫出燃料電池B中正極上發(fā)生的電極反應：                                ；

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

(3) 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，寫出該反應的化學方程式                               ；

(4)已知：①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)  △Ｈ=－641kJ·mol－1。

  ②1/2Ti(s)+ Cl2(g) =1/2TiCl4(1) 　　△Ｈ=－385 kJ·mol－1。

  則2Mg(s)＋TiCl4(1)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)的反應熱為        

(1)① Cl2    H2     a％小于b％

②O2+4e一+2H2O=4OH一

(2)2FeTiO3+6C+7Cl2   2FeCl3+2TiCl4+6CO

(3)TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl

(4)—512 kJ·mol－1

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

海水中蘊藏著豐富的資源．海水綜合利用的流程圖如圖1．

（1）為檢驗精鹽純度，需配制250mL 0.2mol/L NaCl（精鹽）溶液，圖2是該同學轉(zhuǎn)移溶液的示意圖，圖中有兩點錯誤請指出：
未用玻璃棒引流；未采用250mL容量瓶
未用玻璃棒引流；未采用250mL容量瓶

（2）用NaCl做原料可以得到多種產(chǎn)品．
實驗室用惰性電極電解100mL 0.1mol/LNaCl溶液，若陰陽兩極均得到112mL氣體（標準狀況，假設(shè)氣體物質(zhì)全部從溶液中逸出），則所得溶液的pH為
13
13
（忽略反應前后溶液的體積變化）．
（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖3所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過．

①圖中X、Y分別是
Cl2
Cl2
、
H2
H2
（填化學式），②寫出燃料電池B中正極發(fā)生的電極反應
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
；
（4）圖4欲實現(xiàn)Cu+H2SO4═CuSO4+H2，在你認為能實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置中的括號內(nèi)，標出電極材料（填“Cu”或“C”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

A、B、C、D是中學化學的常見物質(zhì)，其中A、B、C均含有同一種元素．在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系如下圖所示（部分反應中的H2O已略去）．請?zhí)羁眨?br />
（1）若A可用于自來水消毒，D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)，加熱蒸干B的溶液不能得到B，則B的化學式可能是
FeCl3
FeCl3
；工業(yè)上制取A的離子方程式Ⅰ為
2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-
2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-
．
（2）若A是一種堿性氣體，常用作制冷劑，B是汽車尾氣之一，遇空氣會變色，則反應①的化學方程式為
4NH3+5O2
催化劑
.
△
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化劑
.
△
4NO+6H2O
．
（3）若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品，B有兩性，則反應②的離子方程式是
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
．
（4）若A、C、D都是常見氣體，C是形成酸雨的主要氣體，則反應③的化學方程式
2H2S+SO2=3S↓+H2O
2H2S+SO2=3S↓+H2O
．
（5）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過．
Ⅰ
①圖中X、Y分別是
Cl2
Cl2
、
H2
H2
（填化學式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a%
＞
＞
b%（填“＞”、“=”或“＜”）
②寫出燃料電池B中負極上發(fā)生的電極反應
H2-2e-+2OH-=2H2O
H2-2e-+2OH-=2H2O
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2010?海南模擬）工業(yè)上電解制堿的技術(shù)是用離子交換膜法，主要原料是飽和食鹽水．
請回答下列問題：
電解槽中部的陽離子交換膜把電解槽隔成了陰極室和陽極室，它只允許
Na+
Na+
（填離子符號，下同）通過，而不允許
Cl-、OH-
Cl-、OH-
和氣體通過．電解法制堿的主要原料飽和食鹽水是由粗鹽制得，其中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)，因此必須精制．精制時所用試劑為①NaOH ②Na2CO3 ③BaCl2④鹽酸，這四種試劑的添加順序為
③②①④或①③②④
③②①④或①③②④
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氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過．
①圖中X、Y分別是
Cl2
Cl2
、
H2
H2
（填化學式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù) a%與b%的大小
a%小于b%
a%小于b%
；
②分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應正極：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
； 負極：
H2-2e-+2OH-=2H2O
H2-2e-+2OH-=2H2O
；
③這樣設(shè)計的主要節(jié)（電）能之處在于（寫出2處）
燃料電池可以補充電解池消耗的電能
燃料電池可以補充電解池消耗的電能
、
提高產(chǎn)出堿液的濃度（降低能耗）
提高產(chǎn)出堿液的濃度（降低能耗）
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2009?遼寧）[化學-選修化學與技術(shù)]
請回答氯堿的如下問題：
（1）氯氣、燒堿是電解食鹽水時按照固定的比率k（質(zhì)量比）生成的產(chǎn)品．理論上k=
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1：1.13或0.89
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1：1.13或0.89
（要求計算表達式和結(jié)果）；
（2）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用．精制時，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na2CO3、②HCl（鹽酸）③BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是
③①②
③①②
（填序號）
（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過．

①圖中X、Y分別是
Cl2
Cl2
、
H2
H2
（填化學式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a%與b%的大小
a%小于b%
a%小于b%
；
②分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應正極：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
，負極：
H2-2e-+2OH-=2H2O
H2-2e-+2OH-=2H2O
；
③這樣設(shè)計的主要節(jié)（電）能之處在于（寫出2處）
燃料電池可以補充電解池消耗的電能
燃料電池可以補充電解池消耗的電能
、
提高產(chǎn)出堿液的濃度
提高產(chǎn)出堿液的濃度
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

【化學與技術(shù)】
請回答氯堿工業(yè)的有關(guān)問題：
（1）以前采用無隔膜電解冷的食鹽水時，Cl2會與NaOH接觸，產(chǎn)物中肯定有NaClO，從而影響產(chǎn)品的純度，能包含這一過程的總化學方程式為
 
；所以現(xiàn)代氯堿工業(yè)多采用隔膜法進行電解，即用隔膜將電解槽分隔成陽極區(qū)和陰極區(qū)，則從陰極區(qū)排出的是
 
．
（2）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過．
精英家教網(wǎng)
分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a%與b%的大�。篴%
 
b%（填＞，=或＜），
理由是：
 
．
（3）科研人員為減少火力發(fā)電廠對環(huán)境的污染，曾經(jīng)考慮讓火力發(fā)電廠和氯堿制造廠進行就近聯(lián)合．請你判斷該方案是否可行？
 
；理由是
 
：
A．發(fā)電廠的廢氣（SO2）與氯堿廠的Cl2或NaOH反應，減少了SO2的排放
B．可產(chǎn)生多種化學原料
C．就近聯(lián)合還能減少電力輸送中的損耗
（4）將酸堿中和反應作為電池反應，可以設(shè)計出相應的電池．現(xiàn)將兩個氫電極（以Pt 作為導電的惰性金屬，以氫氣作為參與電極反應的物質(zhì)，可以是生成氫氣，也可以是消耗氫氣）分別置于酸性水溶液（ H+）和堿性水溶液（OH-）中構(gòu)成電池，使電池反應為酸堿中和反應．
①酸溶液中的氫電極A 和堿溶液中的氫電極B，為電池正極是
 
（填A 或B）；
②B極上發(fā)生的電極反應為：
 
．

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