Question

（2012?資陽二模）鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三大金屬，我國四川攀枝花和西昌地區的釩鈦磁鐵礦儲量十分豐富．如圖所示，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產業鏈可以大大提高資源利用率，減少環境污染．
請回答下列問題：
（1）電解飽和食鹽水時，總反應的離子方程式是

2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

．
（2）寫出釩鈦磁鐵礦經氯化法得到四氯化鈦的化學方程式：

2FeTiO₃+6C+7Cl₂

電解  .

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO

．
（3）已知：①Mg（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）△H=-641kJ/mol
②Ti（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）△H═-770kJ/mol
下列說法正確的是

CD

（填字母）．
a．Mg的燃燒熱為641kJ/mol
b．Ti的能量一定比TiCl₄的高
c．等質量的Mg（S）、Ti（S）與足量的氯氣反應，前者放出的熱量多
d．MG還原TiCl₄的熱化學方程式為2Mg（S）+TiCl₄（s）═2MgCl₂（S）+Ti（s）△H=-512kJ/mol
（4）在上述產業鏈中，合成192t甲醇理論上需額外補充H₂

10

t．（不考慮生產過程中物質的任何損失）
（5）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．該電池中負極上的電極反應式是

2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O

．

Answer 1

分析：（1）電解食鹽水生成NaOH、H₂和Cl₂，以此書寫離子方程式；
（2）從圖示可知氯化時的反應物為FeTiO₃、C、Cl₂，生成物為FeCl₃、TiCl₄、CO，再根據得失電子和原子守恒即可得出該反應的方程式；
（3）A．根據燃燒熱的定義判斷；
B．反應熱為反應物總能量與生成物總能量的差值；
C．根據方程式計算；
D．利用蓋斯定律確定其方程式．
（4）根據反應的關系式計算；
（5）堿性甲醇電池中，甲醇在負極上失電子發生氧化反應．

解答：解：（1）電解食鹽水生成NaOH、H₂和Cl₂，反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）從圖示可知氯化時的反應物為FeTiO₃、C、Cl₂，生成物為FeCl₃、TiCl₄、CO，再根據得失電子和原子守恒即可得出該反應的方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ 

電解  .

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO，
故答案為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂ 

電解  .

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO；
（3）A．Mg不是在O₂中燃燒，故641kJ/mol不能稱其燃燒熱，故A錯誤；
B．反應Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）為放熱反應，1mol Ti（s）和2mol Cl₂ （g）的總能量大于1mol TiCl₄ （s）的總能量，故B錯誤；
C．假設質量均為24g，則Mg（s）與足量Cl₂（g）反應放出641kJ熱量，24gTi（s） 與足量Cl₂（g）反應放出的熱量=

24g

48g/mol

=385kJ，故C正確；
D．將方程式①×2-②得2Mg（S）+TiCl₄（s）═2MgCl₂（S）+Ti（s）△H=2（-641kJ/mol
）-（-770kJ/mol）=-512kJ/mol，故D正確；
故選CD．
（4）根據CO+2H₂→CH₃OH，CH₃OH～CO～

7

6

Cl₂～

7

6

 H₂，所以生產1 molCH₃OH，理論上還需補充氫氣（2-

7

6

）mol=

5

6

mol，即

5

3

gH₂，故生產192 t CH₃OH還需補充H₂的質量10t．
故答案為：10；
（5）堿性甲醇電池中，負極上甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O，
故答案為：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O．

點評：本題考查較為綜合，涉及離子方程式、化學反應與能量、電化學等知識，題目難度中等，本題注意把握電極方程式的書寫．