钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属．如下图所示，将钛厂、氯

问题填空题

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：

（l）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是______．

（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式（不用写条件）______．

（3）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（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=______．

反应2Mg（s）+TiCl₄（s）

2MgCl₂（s）+Ti，在Ar气氛中进行的理由是：______．

（4）在上述产业链中，合成96t 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．已知该燃料电池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，正极发生的电极方程式为：3O₂+6H₂O+12e^-=12OH^-．该电池中负极上的电极反应式是______．

答案

（1）因电解饱和食盐水时，Cl^-在阳极放电，H⁺在阴极放电，所以反应的离子方程式是：2Cl^-+2H₂O

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2Cl^-+2H₂O

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

（2）按流程图找出反应物和生成物，方程式为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO

（3）反应2Mg（s）+TiCl₄（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）可看做反应①×2-②得到，根据盖斯定律得△H-641kJ/mol×2-（-770 kJ/mol）=-512kJ•mol^-1

反应2Mg（s）+TiCl₄（s）

2MgCl₂（s）+Ti（s）在Ar气氛中进行的理由是Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易被空气中的O₂氧化．

故答案为：-512 kJ/mol；Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛中可以防止被氧化．

（4）CO+2H₂→CH₃OH

28 4　 32

X　 Y 96吨

解得：X=84吨 Y=12吨

2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO

497 168

Z 84吨

解得：Z=248.5吨

2Cl^-+2H₂O

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

2 71

P 248.5吨

解得：P=7吨

所以需额外补充H₂5t，

故答案为：5

（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，正极反应为：3O₂+12H₂O+12e^-=12OH^-，总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，两式相减，负极反应为：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O，

故答案为：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O．