[化学选修2化学与技术]某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇联合生产，大大提高了原料的利用率，并减...

[化学选修2化学与技术]某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇联合生产，大大提高了原料的利用率，并减少环境污染。流程如图1所示：

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

回答下列问题：

（1）写出以石墨为电极电解饱和食盐水的离子方程式

图2所示是典型氯碱工业的关键设备——离子交换膜电解槽，该电解槽的特点是用离子交换膜将槽分隔为左右两室，它能够阻止一些物质通过，也能允许一些物质通过。下列有关说法正确的是　　　　　　 （填字母代号）．

A．离子交换膜的特点是允许气体分子通过，而不允许阴离子通过

B．图2中X是指氧气

C．电解槽右室的电极反应式为2H+＋2e一=H2 ↑

D．电解槽左室也称为阴极室

（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛的化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　 ；

生成2 mol四氯化钛时转移的电子的物质的量为　　　　　　　　 mol。

（3）利用生成的甲醉和NaOH溶液可以生产甲醇燃料电池，负极电极反应式为　　　　　　　　 。

(4）钛广泛应用于航天领域。氩气在冶炼钛的流程中所起的作用是　　　　　　　　　　　　　　 。

(5)利用CO和H2制备甲醇

①已知H2(g）、CO(g)和CH3OH(1)的燃料热分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1．写出CO和H2制备液态甲醇的热化学方程　　　　　　　　　　 。

②假设联合生产中各原料利用率为100%，若得到6mol甲醇，则需再补充标准状况下的H2　　 　　　 L。

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某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇制备联合生产，大大提高原料利用率，并减少环境污染。流程如下：

回答下列问题：

（1）写出以石墨为电极电解饱和食盐水的化学方程式　　　　　　　　　　 　　 。

（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛的化学方程式　　　　　　 　　 　　　　 ，生成1mol四氯化钛时转移电子的物质的量为　 　 　　　 mol。

（3）利用四氯化钛制备TiO2.xH2O时，需加入大量的水并加热的目的是　　　　　　　　 。

（4）钛广泛用于航天领域。氩气在冶炼钛的流程中的作用是　　　　　　　　　 　　 　 　 　 。

（5）利用CO和H2制备甲醇。

①已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol。写出CO和H2制备甲醇的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 。

②假设联合生产中各原料利用率为100%，若得到6mol甲醇，则只需再补充标准状况下的H2　 　　 　　 L。

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某化工厂充分利用工业废气中的 CO、CO2，将氯代烃、氯碱工业和甲醇联合生产，减少了环境污染，具体流程如图。下列叙述错误的是

A.为减少副反应的发生，过程Ⅱ中的装置需使用阳离子交换膜

B.在过程Ⅲ中实现了CuCl2 的再生

C.理论上每生成 1molCH3OH，可得到1molC2H4Cl2

D.过程Ⅳ中的反应是C2H4+2CuCl2=C2H4Cl2+2CuCl

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当今环境保护越来越受重视，某化工集团为减少环境污染，提高资源的利用率、将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下：（FeTiO3中Ti为+4价）

下列叙述正确的是

A. 该流程中只有“电解”、“氯化”涉及氧化还原反应

B. “氯化”时每消耗36g焦炭，则转移7mol电子

C. “合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1

D. 上述流程中“Mg，Ar＂可用“Mg，CO2”代替

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如今环境保护越来越受重视，某化工集团为减少环境污染，提高资源的利用率、将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下：(FeTiO3中Ti为＋4价)

下列叙述正确的是(　　 )

A.该流程中只有“电解”、“氯化”涉及氧化还原反应

B.“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1

C.“氯化”时反应方程式为7Cl2＋2FeTiO3＋6C＝2FeCl3＋2TiCl4＋6CO(条件省略)

D.上述流程中“Mg，Ar＂可用“Mg，CO2”代替

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如今环境保护越来越受重视，某化工集团为减少环境污染，提高资源的利用率、将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下：(FeTiO3中Ti为＋4价)

下列叙述正确的是(　　 )

A.该流程中只有“电解”、“氯化”涉及氧化还原反应

B.“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1

C.“氯化”时反应方程式为7Cl2＋2FeTiO3＋6C＝2FeCl3＋2TiCl4＋6CO(条件省略)

D.上述流程中“Mg，Ar＂可用“Mg，CO2”代替

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【化学与技术】

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，减少环境污染。

请回答下列问题：

（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，请写出铁原子结构示意图____。

（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式________________________________________________________________________________________________________。

（3）氯碱厂获得Cl2的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。

（4）由TiCl4→Ti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。

（5）为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为 ________________________ ________________________________________________时，理论上Cl2的利用率最大。

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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，减少环境污染。

请回答下列问题:

(1)Fe位于元素周期表中的位置是__________。

(2)写出流程中电解池里发生反应的离子方程式: __________。

(3)写出流程中“氯化”的化学方程式: __________。

(4)写出TiCl4完全水解生成TiO2·H2O的化学方程式: __________。

(5)高温炉中通入Ar的作用是___________。

(6)上述流程中可循环利用的物质有__________。

(7)下图为氯碱工业的装置示意图，使用______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，目的除了降低分离氢氧化钠的成本外还可以________。

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（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”)。

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工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。并能以它们为原料生产一系列化工产品。为提高原料的利用率，节能降耗。设计如图所示工艺流程，其中氯碱工业装置中的电极未标出。

(1)电解饱和食盐水的化学方程式为___________________。

(2)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，正确的操作步骤的顺序是_______ (填序号）。

①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液

A.①④①②⑤③ 　 B.①②⑤④①③　　 C.①②④⑤③　　　　 D.④②⑤

(3)图中NaOH溶液的质量分数a%、b%、c%，由大到小的顺序为_________。

(4)氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下，浓度均为0.1 mol/L的四种钠盐溶液pH如下表，下列说法不正确的是_______(填序号)。

A.向氯水中加入NaHCO3，可以增大氯水中次氯酸的浓度

B.四种溶液中，水的电离程度最大的是NaClO

C.常温下，相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO，pH最大的是HClO

D.四种盐的阴离子结合H+能力最强的是HCO3-

(5)若利用电解氯化钠溶液所得的气体制36.5%的浓盐酸100t，最少需要消耗食盐_________t。

(6)氯碱工业产品Cl2可用于冶炼钛铁矿得到金属钛，流程如图。写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：____________________。　　　　　

(7)氮气和氩气是两种化学性质相对稳定的气体。镁还原TiCl4的反应中为防止Mg和Ti被氧化选择稀有气体氩气。试用化学反应方程式解释不选用氮气的原因：__________________。

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