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某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如图所示），大大地提高了...

某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如图所示），大大地提高了资源利用率，减少了环境污染．
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请填写下列空白：
（1）写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式：    ．
（2）由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将    （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）．
②若不考虑生产过程中物质的任何损失，该产业链中每合成19.2t甲醇，至少需额外补充H2    t．
（3）用甲醇-空气碱性（KOH）燃料电池作电源电解精炼粗铜（如图），在接通电路一段时间后纯Cu质量增加6.4g．
①请写出燃料电池中的负极反应式：    ．
②燃料电池正极消耗空气的体积是    （标准状况，空气中O2体积分数以20%计算）．
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（1）从图示可知氯化时的反应物、生成物，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式； （2）①根据浓度熵数值和平衡常数的大小关系来判断； ②根据CO和H2合成甲醇的方程式：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）以及2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO和2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑得到相应关系式来计算； （3）①根据负极反应=总反应-正极反应来回答； ②根据电路中的电子守恒来计算回答． 【解析】 （1）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+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO，故答案为：2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO； （2）①将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此状态的浓度熵Qc===0.44＞0.27，即Qc＞K， 所以此时反应将向逆反应方向进行，故答案为：向逆反应方向进行； ②由方程式CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）、2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO和2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑得如下关系式： 6CH3OH→6CO→7Cl2→7H2，而6CH3OH→12H2，故每生产6molCH3OH（192g）需额外补充5molH2（10g），则生产19.2t甲醇，至少需额外补充1.0t氢气，故答案为：1.0； （3）甲醇-空气碱性（KOH）燃料电池的总反应为：3O2+2CH3OH+4OH-=2CO32-+6H2O，正极反应式为：3O2+12e-+6H2O=12OH-，负极反应=总反应-正极反应， 即为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O； 电解精炼粗铜时，阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，当生成6.4g纯铜，至少转移电子0.2mol，燃料电池的正极反应为：3O2+12e-+6H2O=12OH-，转移电子0.2mol， 消耗氧气0.05mol，折合成空气为0.25mol，在标准状况下的体积为5.6，故答案为：5.6 L．
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考点分析：
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决定物质性质的重要因素是物质结构．请回答下列问题．
（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
电离能/kJ•mol-1I1I2I3I4
A5781817274511578
B7381451773310540
则，A的化合价    B的化合价（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图1所示），其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：
离子晶体NaClKClCaO
晶格能/kJ•mol-17867153401
则该 4种离子晶体（不包括NaCl）熔点从高到低的顺序是：    ．
（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是    ．
（4）某配合物的分子结构如图2所示，则N原子的杂化方式为    ；基态Ni原子的电子排布式    ．
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在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙．下图所示A-E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题．
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（1）实验室制取、收集干燥的NH3，需选用上述仪器装置中的    ．
（2）向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是    ，写出制纳米级碳酸钙的化学方程式：    ．
（3）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级    ． 查看答案
相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：X2（g）+3Y2（g）⇌2XY3（g）△H=-92.6kJ•mol-1
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器
编号		起始时各物质物质的量/mol达平衡时体系能量的变化
X2Y2XY3
①13放热 23.15kJ
②0.61.80.8Q（Q＞0）
下列叙述不正确的是（ ）
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．容器②中反应达到平衡时放出的热量为Q
C．达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol•L-1
D．若容器①体积为0.20 L，则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ
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微生物燃料电池简称MFC，是一种新型的燃料电池，它是以微生物作催化剂，以有机废水为燃料，将有机废水中的化学能直接转化为电能的一种装置．重庆大学工程热物理研究所在实验室中构建了一种“H”型微生物燃料电池，实验装置图如图1所示，总反应为2CH3COOK+4H2O+8K2S2O8═4CO2↑+7H2SO4+9K2SO4．研究表明，电池电压的高低受到多样因素的影响，并且实验中发现，在其他条件不变的情况下降低K2S2O8溶液的pH，电池所提供的电压会上升，如图2所示．下列推断肯定错误的是（ ）
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A．正极反应：S2O82-+2e-═2SO42-
B．负极附近电解质溶液pH会降低
C．增大CH3COOK的浓度一定不会有利于提高电池的电压
D．降低K2S2O8溶液中pH，电压会上升的原因可能是c（H+）增大使得S2O82-的氧化性增强，从而提高了电池的整体性能
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利用图所示的有机物X可生产S-诱抗素Y．下列说法正确的是（ ）
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A．X结构中有2个手性碳原子
B．X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应，并能与盐酸反应生成有机盐
C．Y既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可使酸性KMnO4溶液褪色
D．1 molX与足量NaOH溶液反应，最多消耗5 mol NaOH，1 molY最多能加成4 molH2
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