问题 推断题

【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。

答案

(1)

(2)2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO

(3)2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH-

(4)1412 

(5)7:1

(1)铁位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族,是过渡金属元素的代表,原子序数为26,电子层结构为

(2)从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4、CO,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO;

(3)工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。阳极反应:2Cl-2e=Cl2↑(氧化反应);阴极反应:2H+2e=H2↑(还原反应);因此,电解饱和食盐水的总反应可以表示为:2Cl+2H2OH2↑ + Cl2↑ + 2OH

(4)Ar气中进行防止钛、镁被氧化;控制温度使TiCl4、Mg、MgCl2转化为蒸气,Ti不熔化,故温度略高于1412℃;

(5)根据2Cl+ 2H2OH2↑ + Cl2↑ + 2OH;再根据图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4、CO,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO,得出关系式2FeTiO3 ~ 7Cl2 ~ 14NaCl,所以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7:1时,理论上Cl2的利用率最大。

单项选择题
单项选择题