Question

【題目】在工業生產和日常生活中有重要用途。

I.工業上用鈦礦石，含FeO、、等雜質經過下述反應制得：

其中，步驟發生的反應為：。

凈化鈦礦石時，是否需要除去雜質FeO？答： ______ 填“需要”或“不需要”。

凈化鈦礦石時，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，寫出該過程中發生反應的化學方程式： ______； ______。

可通過下述兩種方法制備金屬鈦：

“方法一”是電解來獲得Ti：將處理過的作陰極，石墨為陽極，熔融CaO為電解液，用碳塊作電解槽池。

陰極反應的電極反應式為 ______。

“方法二”是先將與、C反應得到，再用鎂還原得到。因下述反應難于發生：

所以不能直接由和反應即氯化反應來制取。當往氯化反應體系中加入碳后，碳與上述反應發生耦合，使得反應在高溫條件下能順利進行。

已知：　。請寫出與、C反應制各的熱化學方程式： ______。

從化學平衡的角度解釋：往氯化反應體系中加入碳時，氯化反應能順利進行的原因_______________。

Answer 1

【答案】不需要 　 碳單質與氧氣反應減小產物濃度，使平衡向右移動，導致反應順利進行

【解析】

根據氧化亞鐵和硫酸的性質分析；

根據二氧化硅、氧化鋁和氫氧化鈉的性質分析；

陰極上得電子反應還原反應生成金屬鈦；

將方程式和 相加，得出與、C反應制各的熱化學方程式；

根據外界條件對化學平衡的影響分析。

氧化亞鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵，所以凈化鈦礦石時，不需要除去雜質FeO；

氧化鋁是兩性氧化物，既能和強酸反應又能和強堿反應生成鹽和水：； 二氧化硅是酸性氧化物，能和強堿反應生成硅酸鈉和水：；

電解時，陰極上得電子發生還原反應，所以二氧化鈦得電子生成鈦和氧離子，電極反應式為；

將方程式和 相加， 得方程式：；

，該反應是可逆反應，碳單質與氧氣反應減小產物濃度使平衡向右移動，導致反應順利進行。