Question

為了提高資源利用率，減少環境污染，化工集團將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產業鏈，如圖所示。

 

請填寫下列空白：

(1)鈦鐵礦進入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預熱等物理方法處理，請從原理上解釋粉碎的作用：_______________________________________；

已知氯化爐中反應氯氣和焦炭的理論用料物質的量比為7∶6，則氯化爐中的還原劑化學式是_________________________________________________。

(2)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s) ΔH＝－641 kJ·mol－1

②2Mg(s)＋TiCl4(s)=2MgCl2(s)＋Ti(s) ΔH＝－512 kJ·mol－1

則Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)　ΔH＝________。

(3)Ar氣通入還原爐中并不參與反應，通入Ar氣的作用是_________________________________________________________________。

(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池。已知該燃料電池的總反應式為2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO32—＋6H2O，該電池中正極上的電極反應式為____________________________________________。

工作一段時間后，測得溶液的pH________(填“減小”、“增大”或“不變”)。

 

Answer 1

　(1)增大反應物間接觸面積，提高反應速率　C、FeTiO3

(2)－770 kJ·mol－1

(3)Mg和Ti都有強還原性，在Ar氣氛圍中可防止被氧化

(4)O2＋2H2O＋4e－=4OH－(或3O2＋6H2O＋12e－=12OH－)　減小

【解析】　(1)粉碎反應物，可以增大其表面積，從而增大反應物之間的接觸面積，提高反應速率；氯化爐中發生的反應為6C＋7Cl2＋2FeTiO3=6CO＋2TiCl4＋2FeCl3，由此可知C和FeTiO3為還原劑。(2)根據蓋斯定律，由①×2－②得：Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)　ΔH＝－770 kJ·mol－1。(3)Ar氣為惰性氣體，可以防止Mg和Ti等具有強還原性的物質被氧化。(4)根據該電池的總反應式可知，反應過程中不斷消耗OH－，則該電池工作一段時間后，溶液的pH將減小。