Question

金屬鈦(Ti)因其硬度大、熔點(diǎn)高、常溫時耐酸堿腐蝕而被廣泛用作高新科技材料，被譽(yù)為“未來金屬”。以鈦鐵礦(主要成分鈦酸亞鐵)為主要原料冶煉金屬鈦同時獲得副產(chǎn)品甲的工業(yè)生產(chǎn)流程如下。

請回答下列問題。

（1）鈦酸亞鐵（用R表示）與碳在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為2R+C===2Fe+2TiO2+CO2↑，鈦酸亞鐵的化學(xué)式為______；鈦酸亞鐵和濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO4，反應(yīng)中無氣體生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

（2）上述生產(chǎn)流程中加入鐵屑的目的是___________。此時溶液中含有Fe2＋、TiO2＋和少量Mg2＋等陽離子。常溫下，其對應(yīng)氫氧化物的Ksp如下表所示。

氫氧化物	Fe(OH)2	TiO(OH)2	Mg(OH)2
Ksp	8.0×10－16	1.0×10－29	1.8×10－11

①常溫下，若所得溶液中Mg2＋的物質(zhì)的量濃度為0.001 8 mol/L，當(dāng)溶液的pH等于________時，Mg(OH)2開始沉淀。

②若將含有Fe2＋、TiO2＋和Mg2＋的溶液加水稀釋，立即析出大量白色沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為____________。

（3）中間產(chǎn)品乙與焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)制取TiCl4的方程式為_______。Mg還原TiCl4過程中必須在1070 K的溫度下進(jìn)行，你認(rèn)為還應(yīng)該控制的反應(yīng)條件是_______。除去所得金屬鈦中少量的金屬鎂可用的試劑是______。

（4）在800～1 000 ℃時電解TiO2也可制得海綿鈦，裝置如下圖所示。

圖中b是電源的________極，陰極的電極反應(yīng)式為________。

Answer 1