Question

18．為了提高資源利用率，減少環(huán)境污染，化工集團(tuán)將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈，如圖所示．

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）鈦鐵礦進(jìn)入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預(yù)熱等物理方法處理，請(qǐng)從原理上解釋粉碎的作用：增大反應(yīng)物間接觸面積，提高反應(yīng)速率
（2）已知氯化爐中反應(yīng)氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量比為7：6，則氯化爐中化學(xué)方程式為2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO其中還原劑是C、FeTiO₃．
（3）Ar氣通入還原爐中并不參與反應(yīng)，通入Ar氣的作用是：Mg和Ti都有強(qiáng)還原性，在Ar氣氛圍中可防止被氧化
（4）向FeCl₃溶液中加入AgNO₃和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=2.7×10^-3[K_sp（AgBr）=5.4×10^-13，K_sp（AgCl）=2.0×10^-10]
（5）欲用FeCl₃固體配制稀的FeCl₃溶液，請(qǐng)簡(jiǎn)述操作步驟將氯化鐵固體溶于較濃的鹽酸，然后再加水稀釋．

Answer 1

分析 （1）粉碎反應(yīng)物，可以增大其表面積，從而提高反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)“氯化爐中反應(yīng)氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量比為7：6”寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，還原劑在反應(yīng)中化合價(jià)升高、被氧化，然后根據(jù)化合價(jià)變化情況判斷還原劑；
（3）根據(jù)氬氣性質(zhì)不活潑及Mg和Ti等具有強(qiáng)還原性易被氧化方面考慮；
（4）當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，Ag⁺離子濃度相同，根據(jù)溶度積常數(shù)可得：c（Br^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgBr）}{c（A{g}^{+}）}$，c（Cl^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}$，據(jù)此計(jì)算出$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$；
（5）鐵離子易水解，所以在配制氯化鐵溶液時(shí)常將FeCl₃固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再加水稀釋．

解答 解：（1）粉碎反應(yīng)物，可以增大其表面積，從而增大反應(yīng)物之間的接觸面積，提高反應(yīng)速率，
故答案為：增大反應(yīng)物間接觸面積，提高反應(yīng)速率；
（2）已知氯化爐中反應(yīng)氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量比為7：6，則發(fā)生的反應(yīng)為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，根據(jù)化合價(jià)變化可知，C和FeTiO₃為還原劑，
故答案為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO；C、FeTiO₃；
（3）氬氣性質(zhì)不活潑可以防止Mg和Ti等具有強(qiáng)還原性的物質(zhì)被氧化，
故答案為：Mg和Ti都有強(qiáng)還原性，在Ar氣氛圍中可防止被氧化；
（4）當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，Ag⁺離子濃度相同，根據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算，c（Br^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgBr）}{c（A{g}^{+}）}$，c（Cl^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}$，則$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{5.4×1{0}^{-3}}{2.0×1{0}^{-10}}$=2.7×10^-3，
故答案為：2.7×10^-3；
（5）FeCl₃為強(qiáng)酸弱堿鹽，鐵離子水解而使其溶液呈酸性，水解離子反應(yīng)方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，根據(jù)方程式知，為防止鐵離子水解，在配制氯化鐵溶液時(shí)常將FeCl₃固體先溶于較濃的鹽酸中，氫離子濃度增大，從而抑制鐵離子水解，然后再加水稀釋，
故答案為：將氯化鐵固體溶于較濃的鹽酸，然后再加水稀釋．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了難溶電解質(zhì)的溶解平衡的計(jì)算、鹽的水解原理的應(yīng)用、化學(xué)方程式書寫等知識(shí)，題目難度中等，試題知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力．