Question

13．化學是人類進步的關鍵．
（1）SO₂、NO₂是主要的空氣污染物，必須經過處理后才能排放．
①消除SO₂一種方法是：利用Fe³⁺常溫下將SO₂氧化為SO₄^2-而實現(xiàn)SO₂的處理，則反應的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
②消除NO₂一種方法是：在適當?shù)拇呋瘎┐嬖谙�，用甲烷將NO₂還原，反應的生成物均對環(huán)境無污染，則甲烷將NO₂還原的化學方程式為CH₄+2NO₂=N₂+CO₂+2H₂O．
（2）鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬．金屬鈦的冶煉的步驟主要有：第一步：、鈦鐵礦（主要成分FeTiO₃）在高溫下與焦炭、氯氣反應得到四氯化鈦、三氯化鐵和一種可燃性氣體，寫出反應的化學方程式：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO．第二步：由TiCl₄→Ti，需要在Ar氣氛圍中加熱條件下用鎂還原，反應的化學方程式為TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．
（3）高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料．這種材料可以按下列方法制備：
SiO₂ $→_{高溫}^{①C}$Si（粗）$→_{300℃}^{②HCl}$SiHCl₃$→_{1000℃-1100℃}^{③過量H_{2}}$Si（純）
上述步驟①的化學方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（4）我國海水制鹽具有悠久的歷史，從海水中制得的氯化鈉除食用外，還用作工業(yè)原料．寫出氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．電解生成的氯氣可用于生產漂白粉，反應的化學方程式：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①Fe³⁺常溫下將SO₂氧化為SO₄^2-而實現(xiàn)SO₂的處理，反應生成硫酸、亞鐵離子；
②在適當?shù)拇呋瘎┐嬖谙�，用甲烷將NO₂還原生成氮氣、二氧化碳和水；
（2）FeTiO₃在高溫下與焦炭、氯氣反應得到四氯化鈦、三氯化鐵和一種可燃性氣體，結合原子守恒為一氧化碳，TiCl₄→Ti，需要在Ar氣氛圍中加熱條件下用鎂還原得到金屬鈦；
（3）根據(jù)SiO₂與碳反應生成一氧化碳和硅；
（4）用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電，同時陰極附近還生成氫氧根離子，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水．

解答 解：（1）①Fe³⁺常溫下將SO₂氧化為SO₄^2-而實現(xiàn)SO₂的處理，反應生成硫酸、亞鐵離子，2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
②在適當?shù)拇呋瘎┐嬖谙�，用甲烷將NO₂還原生成氮氣、二氧化碳和水，反應的化學方程式為：CH₄+2NO₂=N₂+CO₂+2H₂O，
故答案為：CH₄+2NO₂=N₂+CO₂+2H₂O；
（2）FeTiO₃在高溫下與焦炭、氯氣反應得到四氯化鈦、三氯化鐵和一種可燃性氣體，結合原子守恒為一氧化碳，反應的化學方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，TiCl₄→Ti，需要在Ar氣氛圍中加熱條件下用鎂還原得到金屬鈦，反應的化學方程式為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂，
故答案為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂；
（3）工業(yè)上用焦炭在高溫下置換二氧化硅中的硅來制備粗硅，方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（4）用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電，同時陰極附近還生成氫氧根離子，電池反應式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，反應的化學方程式為：2Cl₂+2 Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2 H₂O，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，2Cl₂+2 Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2 H₂O．

點評 本題考查了化學反應的產物分析判斷，化學方程式書寫，題目難度中等．