TiO
2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途.
(1)工業(yè)上用鈦礦石(FeTiO
3,含F(xiàn)eO、Al
2O
3、SiO
2等雜質(zhì))經(jīng)過下述反應(yīng)制得:
其中,步驟②發(fā)生的主要反應(yīng)為:2H
2SO
4+FeTiO
3═TOSO
4(硫酸氧鈦)+FeSO
4+2H
2O
凈化鈦礦石時,需用濃氫氧化鈉溶液來處理.寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.
步驟③中加熱的目的是(請寫出必要的化學(xué)方程式和文字):
.
(2)用TiO
2制備金屬鈦的一種方法是先將TiO
2與Cl
2、C反應(yīng)得到TiCl
4,再用鎂還原得到Ti.因下述反應(yīng)難于發(fā)生:TiO
2(s)+2Cl
2(g)?TiCl
4(1)+O
2(g)△H=+151kJ/mol所以不能直接由TiO
2和Cl
2反應(yīng)(即氯化反應(yīng))來制取TiCl
4,請說明判斷該反應(yīng)難以發(fā)生的理由是
.當(dāng)往氯化反應(yīng)體系中加入碳后,反應(yīng)在高溫條件下能順利進(jìn)行生成TiCl
4.
已知:C(s)+O
2(g)═CO
2(g)△H=-394kJ/mol.
則 TiO
2(s)+C(s)+2Cl
2(g)═TiCl
4(1)+CO
2(g)△H=
從化學(xué)平衡的角度解釋:往氯化反應(yīng)體系中加入碳時,氯化反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因是
.
(3)如圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖.電池的一個由有機(jī)光敏染料(S)涂覆TiO
2納米晶體表面制成,另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑李自成,電池中發(fā)生的反應(yīng)為:
TiO
2/S
TiO
2/S
* (激發(fā)態(tài)) TiO
2/S
*→TiO
2/S
++e
-I
3-+2e
-→3I
-2TiO
2/S
*+I
3-→2TiO
2/S+I
3-下列關(guān)于該電池敘述正確的是
A.電池工作時,I
-離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電 B.電池工作時,是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
C.電池的電解質(zhì)溶液中I
-和I
3-濃度不會減少 D.電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極.