题目内容:
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,请写出铁原子结构示意图_______。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式。
(3)氯碱厂获得Cl2的离子方程式为
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287
(4)由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于℃即可。
(5)为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁,当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为 时,理论上Cl2的利用率最大。
最佳答案:
(1)
(2)2FeTiO3+6C+7Cl2高温2FeCl3+2TiCl4+6CO (2分)
(3)2Cl- 2H2O
H
2↑ Cl
2↑ 2OH
-(2分)
(4)1412(2分)
(5)7:
1、
答案解析:
(1)铁位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族,是过渡金属元素的代表,原子序数为26,电子层结构为:
(2)从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4、CO,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为FeTiO3+6C+7Cl2高温2FeCl3+2TiCl4+6CO;
(3)工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应);阴极反应:2H+ 2e-=H2↑(还原反应);因此,电解饱和食盐水的总反应可以表示为:2Cl- 2H2O
H
2↑ Cl
2↑ 2OH
-;
(4)Ar气中进行防止钛、镁被氧化;控制温度使TiCl4、Mg、MgCl2转化为蒸气,Ti不熔化,故温度略高于1412℃;
(5)根据2Cl- 2H2O
H
2↑ Cl
2↑ 2OH
-;再根据图示可知氯化时的反应物为FeTiO
3、C、Cl
2,生成物为FeCl
3、TiCl
4、CO,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO
3 6C
2FeCl
3 2TiCl
4 6CO,得出关系式2FeTiO
3~ 7Cl
2~ 14NaCl,所以为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁,当NaCl与FeTiO
3的物质的量之比为7:
1、时,理论上Cl2的利用率最大。
考点核心:
配平简介:化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。