钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富．如右图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染．

Question

钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富．如右图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染．据此作答：

（1）电解食盐水时，总反应的离子方程式是___．
（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：___．
（3）已知：①Mg（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s），△H=-641kJ/mol；②Ti（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s），△H=-770kJ/mol；
下列说法正确的是（选填字母）___．
a．Mg的燃烧热为641kJ/mol
b．Ti的能量一定比TiCl₄高
c．等质量的Mg（s）、Ti（s）与足量的氯气反应，前者放出的热量多
d．Mg还原TiCl₄的热化学方程式为：2Mg（s）+TiCl₄（s）═2MgCl₂（s）+Ti（s）；△H=-512kJ/mol
（4）在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H₂___t（不考虑生产过程中物质的任何损失）．
（5）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．该电池中负极上的电极反应式是___．

Answer 1

由图可知，电解饱和食盐水生成NaOH、氢气、氯气，氢气与CO合成甲醇，氯气、C与钛铁矿发生氧化还原反应，Mg还原TiCl₄得到Ti，
（1）电解食盐水生成NaOH、H₂和Cl₂，反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O(电解.)/()2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O(电解.)/()2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（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2FeTiO₃+6C+7Cl₂(高温.)/()2TiCl₄+2FeCl₃+6CO，
故答案为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂(高温.)/()2TiCl₄+2FeCl₃+6CO；
（3）a．Mg不是在O₂中燃烧，故641kJ/mol不能称其燃烧热，故a错误；
b．反应Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）为放热反应，1mol Ti（s）和2mol Cl₂ （g）的总能量大于1mol TiCl₄ （s）的总能量，故b错误；
c．假设质量均为24g，则Mg（s）与足量Cl₂（g）反应放出641kJ热量，24gTi（s） 与足量Cl₂（g）反应放出的热量=(24g)/(48g/mol)×770kJ/mol=380.5kJ，故c正确；
d．将方程式①×2-②得2Mg（S）+TiCl₄（s）═2MgCl₂（S）+Ti（s）△H=2（-641kJ/mol）-（-770kJ/mol）=-512kJ/mol，故d正确；
故选cd；
（4）根据CO+2H₂→CH₃OH、2FeTiO₃+6C+7Cl₂(高温.)/()2TiCl₄+2FeCl₃+6CO、2Cl^-+2H₂O(电解.)/()2OH^-+H₂↑+Cl₂↑可知CH₃OH～CO～(7)/(6)Cl₂～(7)/(6)H₂，所以生产1 molCH₃OH，理论上还需补充氢气（2-(7)/(6)）mol=(5)/(6)mol，即(5)/(3)gH₂，故生产192 t CH₃OH还需补充H₂的质量为(192)/(32)×(5)/(3)=10t，
故答案为：10；
（5）碱性甲醇电池中，负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．