Question

為了提高資源利用率，減少環(huán)境污染，化工集團將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產業(yè)鏈，如圖所示。

 

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(1)鈦鐵礦進入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預熱等物理方法處理，請從原理上解釋粉碎的作用：_______________________________________

已知氯化爐中氯氣和焦炭的理論用料物質的量之比為7∶6，則氯化爐中還原劑的化學式是___________________________。

(2)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)ΔH＝－641 kJ/mol

②2Mg(s)＋TiCl4(s)= 2MgCl(s)＋Ti(s)ΔH＝－512 kJ/mol

則Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)　ΔH＝________。

(3)氬氣通入還原爐中并不參與反應，通入氬氣的作用是___________________________

(4)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。已知該燃料電池的總反應式為2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32—＋6H2O，該電池中正極上的電極反應式為_________________________________________。

工作一段時間后，測得溶液的pH________(填“減小”、“增大”或“不變”)。

 

Answer 1

(1)增大反應物間的接觸面積，提高反應速率　C、FeTiO3

(2)－770 kJ/mol

(3)Mg和Ti都有強還原性，在氬氣氛圍中可防止Mg、Ti被氧化

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

【解析】(1)粉碎反應物，可以增大其表面積，從而增大反應物之間的接觸面積，提高反應速率；氯化爐中發(fā)生的反應為6C＋7Cl2＋2FeTiO3=6CO＋2TiCl4＋2FeCl3，由此可知C和FeTiO3為還原劑。(2)根據蓋斯定律，由①×2－②得：Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)；ΔH＝－770 kJ/mol。(3)氬氣性質不活潑可以防止Mg和Ti等具有強還原性的物質被氧化。(4)根據該電池的總反應式可知，反應過程中不斷消耗OH－，則該電池工作一段時間后，溶液的pH將減小。