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21世纪是钛的世纪.下面是利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的一种工艺流程:已知:①Mg(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)△H=-641kJ•mol-1②Cl2(g)+12Ti(s)═12TiCl4(l)△H=-385kJ•mol-1(1)反应Ⅰ
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21世纪是钛的世纪.下面是利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的一种工艺流程:
已知:
①Mg(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)△H=-641kJ•mol-1
②Cl2(g)+
Ti(s)═
TiCl4(l)△H=-385kJ•mol-1
(1)反应Ⅰ在800~900℃下进行,还生成一种可燃性无色气体,该反应的化学方程式为
(2)反应Ⅱ的热化学方程式为______.
(3)反应Ⅱ中充入气体Ar的原因是______.
(4)在800℃~1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛,装置如上右图所示.图中b是电源的______极,阴极的电极反应式为______.
已知:
①Mg(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)△H=-641kJ•mol-1
②Cl2(g)+
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(1)反应Ⅰ在800~900℃下进行,还生成一种可燃性无色气体,该反应的化学方程式为
TiO2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO
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TiO2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO
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(2)反应Ⅱ的热化学方程式为______.
(3)反应Ⅱ中充入气体Ar的原因是______.
(4)在800℃~1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛,装置如上右图所示.图中b是电源的______极,阴极的电极反应式为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)反应Ⅰ是氯气和钛白粉、焦炭反应生成钛和一种可燃性无色气体,依据原子守恒可知气体为一氧化碳,反应的化学方程式为:TiO2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO,
故答案为:TiO2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO;
(2)①Mg(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)△H=-641kJ•mol-1
②Cl2(g)+
Ti(s)═
TiCl4(l)△H=-385kJ•mol-1
由盖斯定律①×2-②×2,得到热化学方程式为:2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ/mol,
故答案为:2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ/mol;
(3)反应Ⅱ充入氩气是保护生成的钛不被氧化起到保护气的主要作用,
故答案为:做保护气,防止金属被氧化;
(4)电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应,导致氧气等气体的出现,所以电极反应式为:2O2-→O2↑+4e-,电解池的阴极发生得电子的还原反应,是二氧化钛电极本身得电子的过程,即TiO2+4e-→Ti+2O2-;电解池中,电解质里的阴离子O2-、Cl-均移向阳极,
故答案为:正;TiO2+4e-→Ti+2O2-.
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故答案为:TiO2+2Cl2+2C
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(2)①Mg(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)△H=-641kJ•mol-1
②Cl2(g)+
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由盖斯定律①×2-②×2,得到热化学方程式为:2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ/mol,
故答案为:2Mg(s)+TiCl4(l)═2MgCl2(s)+Ti(s)△H=-512kJ/mol;
(3)反应Ⅱ充入氩气是保护生成的钛不被氧化起到保护气的主要作用,
故答案为:做保护气,防止金属被氧化;
(4)电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应,导致氧气等气体的出现,所以电极反应式为:2O2-→O2↑+4e-,电解池的阴极发生得电子的还原反应,是二氧化钛电极本身得电子的过程,即TiO2+4e-→Ti+2O2-;电解池中,电解质里的阴离子O2-、Cl-均移向阳极,
故答案为:正;TiO2+4e-→Ti+2O2-.
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