Question

（18分）金属钛素有“太空金属”、“海洋金属”、“未来金属”等美誉，我国有丰富的钛矿资源。
（1）钛冶炼的旧法是用金属钠热还原四氯化钛。
请回答下列问题：
①试推测，在金属系列中，钛属于      （填“较活泼”或“较不活泼”）的金属。金属钛耐腐蚀可能原因是           。
②TiC1₄ 工业上是用过量焦炭、氯气与TiO₂在高温下反应制得的，该反应的化学方程式为           。
（2）已知化合态的钛：有+4价和+3价，其中+3价极易被氧化。有关氢氧化物开始沉淀的pH如表l
表l 有关氢氧化物开始沉淀的pH

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

某地钛铁矿的主要成分为FeTiO₃，含有少量杂质Al₂O₃、SiO₂，提纯TiO₂并得到副产品绿矾（FeSO₄·7H₂O）的工艺流程如图l所示。

图1 工艺流程图
黑钛液中生成的主要阳离子有TiO²⁺、Fe²⁺，写出反应①主要的化学方程式：        ；加入Fe的目的是        ；步骤④生成Ti(OH)₄的离子方程式：        。
（3）钛冶炼的新法是电解法，图2是一种电解制钛的工艺（OS法）示意图。CaC1₂/CaO共熔体为质，在阴极，被还原的Ca进一步还原TiO₂得到钛，写出阴极制得钛的有关反应方程式        。

（4）我国科学最新研发的技术——固体透氧膜提取金属钛（SOM）工艺（见图3）：将钛氧化物（钛全看作Ti⁴⁺）矿熔于MCl—MF融盐体系（M为Na、K、Ca等），以石墨为阴极，阳极为覆盖氧渗透膜的多孔金属陶瓷涂层。固体透氧膜把阳极和熔融电解质隔开，只有氧离子可以通过，电解过程中阴极通入H₂，则阳极电极反应式为     。

Answer 1

解析