Question

（共12分）鈦是21世紀(jì)金屬。下面是利用鈦白粉（TiO₂）生產(chǎn)海綿鈦（Ti）的一種工藝流程：

已知：① Mg(s)＋Cl₂ (g)＝MgCl₂ (s)     △H＝－641 kJ·mol^－1
② Cl₂(g)＋1/2Ti (s)＝1/2TiCl₄ (l)  △H＝－385 kJ·mol^－1
（1）鈦白粉是利用TiO^2＋發(fā)生水解生成鈦酸（H₂TiO₃）沉淀，再煅燒沉淀制得的。
TiO^2＋發(fā)生水解的離子方程式為                                      。
（2）反應(yīng)I在800～900℃下進行，還生成一種可燃性無色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為        ；
反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式為                                              。
（3）該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有       （填化學(xué)式）。
（4）在800℃～1000℃時電解TiO₂也可制得海綿鈦，裝置如右圖所示。圖中b是電源的       極，陰極的電極反應(yīng)式為                                      。

Answer 1

（共12分）每空2分（1）TiO^2＋＋2H₂O＝H₂TiO₃↓＋2H^＋（2分）
（2）TiO₂＋2Cl₂＋2CTiCl₄＋2CO（2分）
2Mg(s)＋TiCl₄(l)＝2MgCl₂(s)＋Ti(s)  △H＝－512 kJ·mol^－1（2分，狀態(tài)不寫0分）
（3）Mg、Cl₂（每空1分，共2分）
（4）正（2分）       TiO₂＋4e^－＝Ti＋2O^2－（2分）

試題分析：（1）TiO^2＋發(fā)生水解生成鈦酸（H₂TiO₃）沉淀，說明水解程度很大，所以TiO^2＋發(fā)生水解的離子方程式為TiO^2＋＋2H₂O＝H₂TiO₃↓＋2H^＋。
（2）根據(jù)元素的組成可知，可燃性無色氣體應(yīng)該是CO，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式是TiO₂＋2Cl₂＋2C TiCl₄＋2CO。根據(jù)蓋斯定律可知，（①－②）×2即得到2Mg(s)＋TiCl₄(l)＝2MgCl₂(s)＋Ti(s)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝（－641kJ/mol＋385 kJ/mol）×2＝－512 kJ/mol。
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)化圖可知，最后氯化鎂電解又生成鎂和氯氣，二者可以循環(huán)使用。
（4）根據(jù)裝置圖可知，氧離子向b電極移動，所以與b相連的電極是陽極，因此b是電源的正極。電解池中陰極是得到電子的，所以陰極電極反應(yīng)式是TiO₂＋4e^－＝Ti＋2O^2－。
點評：本題難度不是很大，考查的知識點較多、綜合性較強，考查同學(xué)們新信息獲取、處理及靈活運用所學(xué)知識（化學(xué)方程式、電極反應(yīng)式的書寫、蓋斯定律以及電源正負(fù)極的判斷等）進行分析問題、解決問題的能力。重點考查學(xué)生對化學(xué)知識的熟練掌握程度，以及靈活運用知識解決實際問題的能力。