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.如下图所示.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 ,+Cl2(g)=MgCl2(s) △H=-641kJ?mol� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

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，如下图所示。

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) △H=－641kJ?molˉ¹
② 2Mg(s)+TiCl₄(s)=2MgCl₂(s)+Ti(s) △H=－512kJ?molˉ¹
则Ti(s)+2Cl₂(g)= TiCl₄(s) △H= ；
（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+4OHˉ=2CO₃²ˉ+6H₂O，该电池中负极上的电极反应式是：2CH₃OH－12eˉ+16OHˉ=2CO₃²ˉ+12H₂O。则正极上发生的电极反应为：___________。工作一段时间后，测得溶液的pH是____（填“减小”、“增大”或“不变”）。

（16分）（1）增大反应物间接触面积，提高反应速率2分） C、FeTiO₃（4分，各2分，顺序不要求）
（2）－770kJ?molˉ¹（2分，一定要标明单位）
（3）Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛中可防止被氧化（4分，前后回答准确各2分）
（4）①O₂+2H₂O+4eˉ=4OHˉ（或3O₂+6H₂O+12eˉ=12OHˉ）（2分） ②减小（2分）

解析试题分析：（1）联系影响化学反应速率的因素，钛铁矿是固体反应物，粉碎可以增大固体反应物的表面积，增大反应物之间的接触面积，提高化学反应速率；根据物质的量之比等于化学方程式的系数之比，则Cl₂、C的系数分别为7、6，读图可知，氯化炉中氯元素由0降为—1价，则降低总数为1×2×7=14，碳元素由0升为+2价，升高总数为2×6=12，由于碳元素化合价升高总数不等于氯元素化合价降低总数，说明铁元素一定由+2升为+3价，且其系数为2，则该反应为2FeTiO₃+7Cl₂+6C=2TiCl₄+2FeCl₃+6CO，还原剂为FeTiO₃和C；（2）观察已知热化学方程式，未知焓变的热化学方程式可以通过①×2–②得到，根据盖斯定律可知，△H=①的焓变×2–②的焓变=（－641kJ?molˉ¹）×2—（－512kJ?molˉ¹）=—770kJ?molˉ¹；（3）还原炉中反应为2Mg(s)+TiCl₄(s)=2MgCl₂(s)+Ti(s)，Mg、Ti的还原性都强，容易被氧气、水、二氧化碳、氮气等气体氧化，降低钛的产率，而氩气是惰性气体，能防止镁、钛氧化，提高钛的产率；（4）正极上主要反应物和产物为O₂→OHˉ；氧元素由0降为—2价，降低总数为4，则1个氧分子得到4个电子，即O₂+4eˉ→OHˉ；根据左右电荷守恒原理，左边带4个负电，则右边一定为4个氢氧根离子，即O₂+4eˉ→4OHˉ；根据左右原子个数守恒原理，右边比左边多4个H、2个O，说明左边还有2个H₂O，即正极反应式为O₂+4eˉ+2H₂O=4OHˉ；O₂+4eˉ+2H₂O=4OHˉ中各微粒系数都乘以3，则3O₂+12eˉ+6H₂O=12OHˉ，也是该燃料电池的正极反应式；依题意，该燃料电池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4OHˉ=2CO₃²ˉ+6H₂O，工作一段时间后，氢氧根离子被消耗，且水的量增大，则氢氧根离子浓度一定减小，电解质溶液的碱性减弱，pH减小。
考点：考查有关物质制备的化学工艺流程大题，涉及解释粉碎固体原料的原因、判断还原剂、根据盖斯定律计算焓变、解释惰性气体的作用、燃料电池的工作原理、正极反应式、溶液pH变化情况等。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：单选题

下图是制取气体的一种装置，能用此装置制取气体并能“随开随用，随关随停”的是（）

A．碱石灰与浓氨水制NH₃

B．铝片与烧碱溶液制H₂

C．电石与饱和食盐水制乙炔（C₂H₂）

D．亚硫酸钠固体与75%的硫酸制SO₂

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：单选题

下图所示装置中，若关闭活塞，则品红溶液无变化，石蕊溶液变红，石灰水变浑浊。据此判断气体和广口瓶中盛放的物质是（）

A．SO₂和H₂SO₄（浓）

B．SO₂和饱和NaHCO₃

C．Cl₂和NaHSO₃

D．NO₂和KOH

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

如下图所示，A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置，提供的药品有：大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH₃、Cl₂、H₂、CO₂四种气体，试回答以下问题。

（1）选用A装置可制取的气体有      ；选用B装置可制取的气体有      ；通常选用C装置制取的气体有           。若用亚硫酸钠和浓硫酸来制取二氧化硫气体应选用装置     （填装置的编号字母）。
（2）写出利用上述有关药品制取氯气的化学方程式：                   。
（3）若要制得干燥的氨气，可选用下列干燥剂中的        （填序号）。
A．生石灰      B．浓硫酸     C．五氧化二磷
（4）标号①的仪器除可用于在气体发生装置中添加试剂外，在实验中常用于      （填实验操作名称）。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。ClO₂是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室以NH₄Cl、盐酸、NaClO₂（亚氯酸钠）为原料制备ClO₂的流程如下：

（1）除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是；可用于制取NH₃的是________（填序号）

A．饱和食盐水

B．碱石灰

C．浓硫酸

D．水 E.NH₄HCO₃

（2）写出NaClO₂溶液与NCl₃溶液反应的化学方程式：__________________
（3）写出电解时阳极发生的电极反应式_
（4）测定ClO₂的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO₂气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定 (I₂+2S₂O₃²^－=2I^－+S₄O₆²^－)，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式
②测得ClO₂的质量m(ClO₂)=            。（用含c、V的代数式表示）

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能，有广泛的应用前景。下图是利用海水制盐的副产品制备纳米氧化镁的流程图。

（1）操作I包括蒸发结晶、____________。
（2）操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10^－³ mol·L^－¹，要使镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为_____________。(已知：K_sp[Mg(OH)₂]= 1.8×10^－¹¹)
（3）反应I中CO(NH₂)₂与H₂O反应生成CO₂和NH₃·H₂O，还发生另一主要化学反应的离子方程式为______________________________。
（4）某科研小组研究反应I在378K～398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响。请完成以下实验设计表：

实验编号	T/K	反应时间/h	反应物的物质的量配比 n[CO(NH₂)₂]∶n[MgCl₂?6H₂O]	实验目的
①	378	3	3∶1	(I)实验①和③探究探究反应物的物质的量配比对产率的影响； (II)实验②和④探究； (III)实验②和探究反应时间对产率的影响。
②	378	4	4∶1
③	378	3
④	398	4	4∶1

（5）下图为反应的温度对纳米MgO产率的影响。请归纳出温度对纳米MgO产率的影响规律________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

用如图所示装置可以收集以下几种气体（烧瓶位置不动）（填字母，下同）；
①H₂ ②SO₂ ③CH₄④ HCl ⑤ NH₃   ⑥ NO  ⑦H₂S
（1）若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集到的气体有          ，由B口进气，可收集的气体有          。
（2）若在烧瓶中充满水，可收集的气体有          ，气体由          口进入。
（3）若此装置用于净化气体，在烧瓶内装有洗涤液，则混合气体应由          口进入。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：实验题

下图中的实验装置可以用于实验室制取乙炔。请填空：

（1）图中A管的作用是______________，制取乙炔的化学反应方程式为____________________________。
（2）乙炔通入酸性KMnO₄溶液中，发生___________反泣，可以观察到__________________。现象，若通入溴水中，发生______________反应。
（3）乙炔燃烧时的现象为____________________，为了安全，点燃乙炔前应先______________。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：实验题

课题式课堂教学是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为：

如图甲是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段，甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置。

甲
(1)实验时应先点燃_____________(填“A”或“B”)处的酒精灯。
(2)硬质玻璃管中反应的化学方程式为__________________________________。
(3)乙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。如图乙是他设计的贮气瓶，尾气应从__________(填“a”或“b”)口通入(其他装置略)。

乙
(4)丙同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，他设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应，试对此作出评价。你认为丙的设计是否有必要？____________，理由是________________。
(5)如果开始时通入的是CO和CO₂的混合气体，则应如何设计才能达到实验目的？_________________________________________________。

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学