（14分）金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
Ⅰ.工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO₃）制备金属钛的一种工艺流程如下图（部分产物略去）：

（1）步骤①反应的化学方程式为：2FeTiO₃ + 6C + 7Cl₂2FeCl₃ + 2TiCl₄ + 6CO，还原剂是                    。
（2）步骤②分离出TiCl₄的方法，利用了TiCl₄与FeCl₃       的不同。
（3）步骤④反应的化学方程式为________________________________，该反应在氩气中进行的理由是________________________                    ______。
（4）绿色化学提倡物料循环。以上流程中，可用于循环的物质除Cl₂、Mg外，还有____________。
II. 工业上也可用TiO₂通过下述两种方法制备金属钛：
方法一：先将TiO₂氯化为TiCl₄，再还原得到Ti。
（5）氯化反应TiO₂ (s) +2Cl₂ (g) TiCl₄(l) + O₂ (g) 无法自发正向进行，在反应器中加入碳，则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释，往氯化反应器中加碳的原因：                                          。
方法二：以熔融盐为电解液电解TiO₂获得Ti。其中，碳块为阳极，电极反应式为：2O²ˉ– 4eˉ=O₂↑；TiO₂作阴极，被还原。
（6）阴极的电极反应式为               。
（7）电解过程中需定期向电解槽中加入碳块的原因是                     。

（14分）金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。

Ⅰ.工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO₃）制备金属钛的一种工艺流程如下图（部分产物略去）：

（1）步骤①反应的化学方程式为：2FeTiO₃ + 6C + 7Cl₂2FeCl₃ + 2TiCl₄ + 6CO，还原剂是                    。

（2）步骤②分离出TiCl₄的方法，利用了TiCl₄与FeCl₃       的不同。

（3）步骤④反应的化学方程式为________________________________，该反应在氩气中进行的理由是________________________                    ______。

（4）绿色化学提倡物料循环。以上流程中，可用于循环的物质除Cl₂、Mg外，还有____________。

II. 工业上也可用TiO₂通过下述两种方法制备金属钛：

方法一：先将TiO₂氯化为TiCl₄，再还原得到Ti。

（5）氯化反应TiO₂ (s)+2Cl₂ (g) TiCl₄(l) + O₂ (g) 无法自发正向进行，在反应器中加入碳，则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释，往氯化反应器中加碳的原因：                                          。

方法二：以熔融盐为电解液电解TiO₂获得Ti。其中，碳块为阳极，电极反应式为：2O²ˉ–4eˉ=O₂↑；TiO₂作阴极，被还原。

（6）阴极的电极反应式为               。

（7）电解过程中需定期向电解槽中加入碳块的原因是                     。

（14分）金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。

Ⅰ.工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO₃）制备金属钛的一种工艺流程如下图（部分产物略去）：

（1）步骤①反应的化学方程式为：2FeTiO₃ + 6C + 7Cl₂2FeCl₃ + 2TiCl₄ + 6CO，还原剂是                     。

（2）步骤②分离出TiCl₄的方法，利用了TiCl₄与FeCl₃        的不同。

（3）步骤④反应的化学方程式为________________________________，该反应在氩气中进行的理由是________________________                     ______。

（4）绿色化学提倡物料循环。以上流程中，可用于循环的物质除Cl₂、Mg外，还有____________。

II. 工业上也可用TiO₂通过下述两种方法制备金属钛：

方法一：先将TiO₂氯化为TiCl₄，再还原得到Ti。

（5）氯化反应TiO₂ (s) +2Cl₂ (g) TiCl₄(l) + O₂ (g)  无法自发正向进行，在反应器中加入碳，则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释，往氯化反应器中加碳的原因：                                           。

方法二：以熔融盐为电解液电解TiO₂获得Ti。其中，碳块为阳极，电极反应式为：2O²ˉ– 4eˉ=O₂↑；TiO₂作阴极，被还原。

（6）阴极的电极反应式为                。

（7）电解过程中需定期向电解槽中加入碳块的原因是                      。

（4分）根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变，并判断反应的方向。
（1)H⁺(aq)+OH^-(aq)=H₂O (l)     △S=+80.7J·mol^-1·K^-1
△H  0，△S  0，该反应    （自发或非自发）
（2)TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(l)+O₂(g)        △H=+161.9kJ·mol^-1  △S=-38.4J·mol^-1·K^-1
该反应          （自发或非自发）