Question

（12分）自潔面料就是在普通的面料纖維中加入一層薄薄的納米二氧化鈦。含有Fe₂O₃的鈦鐵礦（主要成分為FeTiO₃，Ti的最高價為+4）制取納米級TiO₂的流程如下：

（1）步驟①發生的主要反應是_____    _____         _______(用離子方程式表示)
（2）上述制備二氧化鈦的過程中，可以利用的副產物是______________；考慮成本和廢物綜合利用因素，廢液中應加入___________________處理。
（3）由金紅石制備單質鈦，涉及到的步驟為：
TiO₂TiCl₄Ti 
已知：①C(s)+O₂(g)＝CO₂(g) △H＝ -393.5kJ·mol^-1
②2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g) △H＝ -566.0kJ·mol^-1
③TiO₂(s)+2Cl₂(g)＝TiCl₄(s)+O₂(g) △H＝ +141.0kJ·mol^-1
則TiO₂(s)+ 2Cl₂(g)+2C(s)＝TiCl₄(s)+2CO(g)的△H＝____________ kJ·mol^-1
反應TiCl₄+2Mg ＝ 2MgCl₂+Ti 在氬氣氛中進行的理由是________________________。
（4）TiO₂是白色粉末，不溶于水，也不溶于酸，但能溶于氫氟酸和熱的濃硫酸中。請寫出TiO₂與硫酸反應的方程式                                     

Answer 1

（1）2Fe³⁺ + Fe=3Fe²⁺；
（2）FeSO₄·7H₂O（或綠礬）；；石灰（或碳酸鈣、廢堿）
（3）-80.0；防止高溫下鎂和鈦與空氣中氧氣（或二氧化碳、或氮氣）作用
（4）TiO₂ +2H₂SO₄Ti(SO₄)₂ + 2H₂O（或TiO₂ +H₂SO₄==TiOSO₄ + H₂O）

略