Question

为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示。

 

请填写下列空白：

(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用：_______________________________________；

已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7∶6，则氯化炉中的还原剂化学式是_________________________________________________。

(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

则Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)　ΔH＝________。

(3)Ar气通入还原炉中并不参与反应，通入Ar气的作用是_________________________________________________________________。

(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。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO32—＋6H2O，该电池中正极上的电极反应式为____________________________________________。

工作一段时间后，测得溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。

 

Answer 1

　(1)增大反应物间接触面积，提高反应速率　C、FeTiO3

(2)－770 kJ·mol－1

(3)Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛围中可防止被氧化

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

【解析】　(1)粉碎反应物，可以增大其表面积，从而增大反应物之间的接触面积，提高反应速率；氯化炉中发生的反应为6C＋7Cl2＋2FeTiO3=6CO＋2TiCl4＋2FeCl3，由此可知C和FeTiO3为还原剂。(2)根据盖斯定律，由①×2－②得：Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)　ΔH＝－770 kJ·mol－1。(3)Ar气为惰性气体，可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质被氧化。(4)根据该电池的总反应式可知，反应过程中不断消耗OH－，则该电池工作一段时间后，溶液的pH将减小。