Question

金屬鈦素有“太空金屬”、“海洋金屬”、“未來金屬”等美譽(yù)，我國(guó)有豐富的鈦礦資源。

（1）鈦冶煉的舊法是用金屬鈉熱還原四氯化鈦。

請(qǐng)回答下列問題：

①試推測(cè)，在金屬系列中，鈦屬于       （填“較活潑”或“較不活潑”）的金屬。金屬鈦耐腐蝕可能原因是            。

②TiC1₄ 工業(yè)上是用過量焦炭、氯氣與TiO₂在高溫下反應(yīng)制得的，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為            。

（2）已知化合態(tài)的鈦：有+4價(jià)和+3價(jià)，其中+3價(jià)極易被氧化。有關(guān)氫氧化物開始沉淀的pH如表l

表l  有關(guān)氫氧化物開始沉淀的pH

氫氧化物	Ti(OH)4	Ti(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2
pH	0.5	3.0	1.5	7.6

某地鈦鐵礦的主要成分為FeTiO₃，含有少量雜質(zhì)Al₂O₃、SiO₂，提純TiO₂并得到副產(chǎn)品綠礬（FeSO₄·7H₂O）的工藝流程如圖l所示。

                                圖1  工藝流程圖

黑鈦液中生成的主要陽離子有TiO²⁺、Fe²⁺，寫出反應(yīng)①主要的化學(xué)方程式：         ；加入Fe的目的是         ；步驟④生成Ti(OH)₄的離子方程式：         。

（3）鈦冶煉的新法是電解法，圖2是一種電解制鈦的工藝（OS法）示意圖。CaC1₂/CaO共熔體為質(zhì)，在陰極，被還原的Ca進(jìn)一步還原TiO₂得到鈦，寫出陰極制得鈦的有關(guān)反應(yīng)方程式         。

   （4）我國(guó)科學(xué)最新研發(fā)的技術(shù)——固體透氧膜提取金屬鈦（SOM）工藝（見圖3）：將鈦氧化物（鈦全看作Ti⁴⁺）礦熔于MCl—MF融鹽體系（M為Na、K、Ca等），以石墨為陰極，陽極為覆蓋氧滲透膜的多孔金屬陶瓷涂層。固體透氧膜把陽極和熔融電解質(zhì)隔開，只有氧離子可以通過，電解過程中陰極通入H₂，則陽極電極反應(yīng)式為      。

Answer 1