Question

(16分)二氧化钛是一种不溶于稀酸的物质，常用于制取金属钛。某种金红石矿石的主要成分是TiO₂，含有Fe₂O₃和Al₂O₃杂质。一研究性学习小组设计如下方案制备金属钛，并得到其它副产品。
(1)已知Fe(OH)₃、Al(OH)₃，开始沉淀的pH数据(见下表)

氢氧化物	Fe(OH)3	A1(OH)3
开始沉淀pH	1.5	3.3

   向溶液I中滴加NaOH溶液，并调溶液pH，若开始只得到一种沉淀，该沉淀是     
，应控制pH的范围是            ，反应的离子方程式是                       ；
(2)向溶液Ⅱ中“继续加适量NaOH溶液”，若操作不当会减少滤渣Ⅲ的质量，请你设计另一种方案代替向溶液Ⅱ中“继续加适量NaOH溶液”的方案，该方案是               ，反应的离子方程式是                                        ；
(3)已知：①CO₂(g)==C(s)+O₂(g)； △H="393.5" kJ·mol^-l
②CO(g)+ O₂(g)==CO₂(g)；   △H=－283 kJ·mol^-l
③TiO₂(s)+2Cl₂(g)==TiCl₄(s)+O₂(g)；△H ="141" kJ·mol^-l
写出TiO₂与Cl₂+C反应的热化学方程式                          。
(4)若经过多步反应后制得b g金属钛，则金红石矿石中TiO₂的质量分数为           

Answer 1

(16分)
(1)Fe(OH)₃   1.5≤pH＜3.3   H⁺+ OH^－=H₂O    Fe³⁺+3OH^－=Fe(OH)₃↓
(每空2分，共8分)
(2)向溶液Ⅱ中加人过量氨水；Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3 NH₄⁺ (每空2分，共4分)

略