将炼钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链如下,可得到烧碱、甲醇、钛以及其他一些有用的副产品。
已知:合成甲醇的主反应为:CO+2H2CH3OH+Q(Q>0,下同);
同时有副反应如:8CO+17H2C8H18+8H2O+Q;4CO+8H2C4H9OH+3H2O+Q。
请完成下列填空:
(1)在实验室电解饱和食盐水时,因工业食盐中含有少量氯化钙、硫酸镁等杂质,除杂时先加入沉淀剂,然后过滤,滤渣的成分是__________(填写化学式)。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式_________。
(3)诸如上述联合生产,其优点有_______。生产中除了获得上述目标产品外,还能得到副产品________(填写化学式)。
(4)在上述产业链中,合成192吨甲醇理论上需额外补充H2 _____吨(不考虑生产过程中物质的损失及副反应)。
(5)上述产业链中“氯化”在6000C以上的反应器内进行。已知:
物质 | 沸点(0C) |
TiCl4 | 136 |
FeCl3 | 315 |
为了将TiCl4从“氯化”后的混合物中分离出来,请设计合理的方案:_______。
高三化学工业流程困难题
将炼钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链如下,可得到烧碱、甲醇、钛以及其他一些有用的副产品。
已知:合成甲醇的主反应为:CO+2H2CH3OH+Q(Q>0,下同);
同时有副反应如:8CO+17H2C8H18+8H2O+Q;4CO+8H2C4H9OH+3H2O+Q。
请完成下列填空:
(1)在实验室电解饱和食盐水时,因工业食盐中含有少量氯化钙、硫酸镁等杂质,除杂时先加入沉淀剂,然后过滤,滤渣的成分是__________(填写化学式)。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式_________。
(3)诸如上述联合生产,其优点有_______。生产中除了获得上述目标产品外,还能得到副产品________(填写化学式)。
(4)在上述产业链中,合成192吨甲醇理论上需额外补充H2 _____吨(不考虑生产过程中物质的损失及副反应)。
(5)上述产业链中“氯化”在6000C以上的反应器内进行。已知:
物质 | 沸点(0C) |
TiCl4 | 136 |
FeCl3 | 315 |
为了将TiCl4从“氯化”后的混合物中分离出来,请设计合理的方案:_______。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
(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:
(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:①Mg(s) +Cl2(g)=MgCl2(s);ΔH=-641 kJ·mol-1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ·mol-1
则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH
反应2Mg+TiCl42MgCl4+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 。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(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:
(1)写出工业上电解食盐水反应的化学方程式 。
(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:①Mg(s) +Cl2(g)=MgCl2(s);ΔH=-641 kJ·mol-1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ·mol-1
则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH= ,反应2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。
(4)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。该电池中正极上的电极反应式是 ,负极区的pH (填“增大”、“减小”、“不变”)。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(15分)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
请填写下列空白:
(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式:▲ 。
(2)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将▲ (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2 t甲醇,至少需额外补充H2________▲ t。
(3)用甲醇—空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(右图),
在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2 g。
①请写出燃料电池中的负极反应式:▲ 。
②燃料电池正极消耗空气的体积是▲ (标准状况,
空气中O2体积分数以20%计算)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
(14分)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
请填写下列空白:
(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式: 。
(2)由CO和H2合成甲醇是放热的,方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②下图表示合成甲醇反应达到平衡后,每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件,反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的甲醇的含量最高的一段时间是 。图中t3时改变的条件可能是 。
(3)某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL—定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
①写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式 。
②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式 ,原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为 mol/L。(假设溶液体积不变)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(15分)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
请填写下列空白:
⑴写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式:▲ 。
⑵由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将▲ (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2 t甲醇,至少需额外补充H2________▲ t。
⑶用甲醇-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(右图),
在接通电路一段时间后纯Cu质量增加6.4 g。
①请写出燃料电池中的负极反应式:▲ 。
②燃料电池正极消耗空气的体积是▲ (标准状况,空气中O2体积分数以20%计算)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
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:
(1)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:_____________________________。
(2)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s);△H=﹣641kJ•mol﹣1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);△H=﹣770kJ•mol﹣1
则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);△H=___________________________。反应2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________________。
(3)在上述产业链中,合成192t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).
(4)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_____________________________________________________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率。
请回答下列问题:
(1)氢写出Ti原子的核外电子排布式______。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭、氯气反应得到四氯化钛的化学方程式________。
(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因:________。
(4)由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行,反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于℃即可。
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
(5)CH3OH(l)的燃烧热△H=-726.5kJ/mol,请写出甲醇燃烧的热化学方程式________。以甲醇和氧气(或空气)、电解液为Li2CO3和K2CO3的熔融物组成燃料电池,该电池负极反应式为__________________。
由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失,上述产业链中每合成9mol甲醇,至少需额外补充H2________mol。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(13分) 钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。请填写下列空白:
(1)电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为________。
(2)写出钛铁矿与焦炭、Cl2共热制得四氯化钛的化学方程式________________________。
(3)已知:①Mg(s) + Cl2(g)=MgCl2(s);△H = – 641 kJ/mol
②Ti(s) + 2Cl2(g)=TiCl4(s);△H = –770 kJ/mol
则2Mg(s) + TiCl4(s)=2MgCl2(s) + Ti(s);△H=________。
反应2Mg(s) + TiCl4(s)2MgCl2(s) + Ti(s),在Ar气氛中进行的理由是________。
(4)在上述产业链中,合成96 t 甲醇理论上消耗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。已知该燃料电池的总反应式为:2CH3OH + 3O2 + 4OH-=2CO32- + 6H2O。该燃料电池发生反应时正极区溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”),该电池中负极上的电极反应是________________________________________________。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
(15分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减小环境污染。请填写下列空白:
(1)电解饱和食盐水时,该反应的离子方程式是____________________。
(2)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s);
②
则____________
反应:在Ar气氛中进行的理由是________
(3)写出钛铁矿与焦炭、Cl2共热制得四氯化钛的化学方程式______________________
(4)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。已知该燃料电池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,该燃料电池发生反应时正极区溶液的PH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)该电池中负极上的电极反应是__________.
(5)在上述产业链中合成96t甲醇理论上消耗H2_________t(不考虑生产过程中物质的任何损失)
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析