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)

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　　　　　

（1）环境专家认为可以用铝将水中的NO₃^﹣ 转化为N₂，从而清除污染．该反应中涉及的粒子有：H₂O、Al、OH^﹣、Al（OH）₃、NO₃^﹣、N₂，请将各粒子分别填入以下空格（请将整个方程式配平后写在答题纸上）．

NO₃^﹣+　   　+　   　→　           +　   　+　  ^﹣　 该反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为　                　．

（2）若4Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=﹣a KJ/mol   

Fe₂O₃（s）+C（s）=CO₂（g）+2Fe （s）△H=+b KJ/mol

C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=﹣c KJ/mol     

写出Al与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式：　                                   　．

（3）将一定质量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL PH=14的溶液，然后用2mol/L的盐酸滴定，可得到沉淀量与消耗的盐酸体积关系如图：则反应过程中产生氢气的总体积为　         　L（标准状况）

欲探究某矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，探究过程如下图所示。（已知：碳酸不能溶解Al(OH)₃沉淀）

（1）用滤渣制备粗硅的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）下列说法正确的是　　　　　　

a．酸性：H₂CO₃＞H₂SiO₃b．结合质子的能力：CO > AlO₂^－>HCO₃^－

c．稳定性：H₂O＞CH₄＞SiH₄ d．离子半径：O^2－＜Al³⁺

（3）滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

通过　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　现象说明此矿山中不含Al₂O₃

（4）该矿石和稀HNO₃发生氧化还原反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（5）工业上依据上述实验原理处理该矿石，将反应池逸出的气体与一定量的O₂混合循环通入反应池中，主要两个目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

若处理该矿石2.36×10³ kg，得到滤渣1.2×10³ kg ，理论上至少需要1 molL^－1 HNO₃的体积为　　　 L。