Question

常溫下鈦的化學(xué)活性很小，在較高溫度下可與多種物質(zhì)反應(yīng)．工業(yè)上由金紅石（含TiO₂大于96%）為原料生產(chǎn)鈦的流程如圖1：

（1）TiCl₄遇水強(qiáng)烈水解，寫出其水解的化學(xué)方程式

 

．
（2）①若液氯泄漏后遇到苯，在鋼瓶表面氯與苯的反應(yīng)明顯加快，原因是

 

．
②Cl₂含量檢測儀工作原理如圖2，則Cl₂在Pt電極放電的電極反應(yīng)式為

 

．
③實(shí)驗(yàn)室也可用KClO₃和濃鹽酸制取Cl₂，方程式為：KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O．當(dāng)生成6.72LCl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為

 

 mol．
（3）一定條件下CO可以發(fā)生如下反應(yīng)：4H₂（g）+2CO（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H．
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

．
②將合成氣以

n(H2)

n(CO)

=2通入1L的反應(yīng)器中，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖3所示，下列判斷正確的是

 

（填序號）．
a．△H＜0   b．P₁＜P₂＜P₃c．若在P₃和316℃時(shí)，起始時(shí)

n(H2)

n(CO)

=3，則達(dá)到平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率小于50%
③采用一種新型的催化劑（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H₂制備二甲醚（簡稱DMA）．觀察圖4回答問題．催化劑中

n(Mn)

n(Cu)

約為

 

時(shí)最有利于二甲醚的合成．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線,鹽類水解的原理

專題：化學(xué)平衡專題,鹽類的水解專題

分析：（1）水解是結(jié)合水電離出的氫氧根離子或氫離子生成弱電解質(zhì)的過程；
（2）①在鋼瓶表面氯與苯的反應(yīng)明顯加快，催化劑加快反應(yīng)速率；
②Cl₂在Pt電極放電，生成AgCl；
③KClO₃+6HCl（濃）═KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，生成3molCl₂轉(zhuǎn)移5mol電子；
（3）①化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
②a．根據(jù)溫度對CO的轉(zhuǎn)化率的影響分析；
b．該反應(yīng)正方向?yàn)轶w積減小的方向，根據(jù)壓強(qiáng)對CO轉(zhuǎn)化率的影響分析；
c．若在P₃和316℃時(shí)，起始時(shí)

n(H2)

n(CO)

=3，則增大了氫氣的量；
③根據(jù)圖中生成二甲醚的最大值分析．

解答： 解：（1）TiCl₄遇水強(qiáng)烈水解，鈦離子結(jié)合氫氧根離子形成氫氧化鈦出的和氯化氫，反應(yīng)進(jìn)行徹底，反應(yīng)的化學(xué)方程式TiCl₄+4H₂O?Ti（OH）₄↓+4HCl↑或TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl↑，
故答案為：TiCl₄+4H₂O=Ti（OH）₄↓+4HCl↑或TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl↑；
（2）①由在鋼瓶表面氯與苯的反應(yīng)明顯加快可知，鐵與氯氣反應(yīng)生成的氯化鐵，對氯與苯的反應(yīng)有催化作用，
故答案為：鐵與氯氣反應(yīng)生成的氯化鐵，對氯與苯的反應(yīng)有催化作用；
②Cl₂在Pt電極放電，生成AgCl，電極反應(yīng)為Cl₂+2e^-+2Ag⁺═2AgCl，
故答案為：Cl₂+2e^-+2Ag⁺═2AgCl；
③KClO₃+6HCl（濃）═KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，生成3molCl₂轉(zhuǎn)移5mol電子，制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L氯氣，其物質(zhì)的量為

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，則轉(zhuǎn)移電子為0.3mol×

5

3

=0.5mol，
故答案為：0.5；
（3）①反應(yīng)4H₂（g）+2CO（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)K=

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c4(H2)?c2(CO)

，
故答案為：

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c4(H2)?c2(CO)

；
②a．由圖可知隨溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度平衡逆移，則正方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，故△H＜0，故A正確；
b．該反應(yīng)正方向?yàn)轶w積減小的方向，增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率增大，所以P₁＞P₂＞P₃，故B錯(cuò)誤；
c．若在P₃和316℃時(shí)，起始時(shí)

n(H2)

n(CO)

=3，則增大了氫氣的量，增大氫氣的濃度，平衡正移，CO的轉(zhuǎn)化率增大，所以CO轉(zhuǎn)化率大于50%，故C錯(cuò)誤；
故答案為：a；
③由圖可知當(dāng)催化劑中

n(Mn)

n(Cu)

約為2時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率最大，生成二甲醚的最多，故答案為：2.0．

點(diǎn)評：本題考考查了化學(xué)平衡常數(shù)的含義、鹽類水解原理、轉(zhuǎn)化率的影響因素等，題目涉及的知識點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，題目難中等．