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（14分）金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”，常見化合價為+4。它是空間技術、航海、化工、醫療上不可缺少的材料。
Ⅰ.工業上用鈦鐵礦（主要成分FeTiO₃）制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖（部分產物略去）：

（1）步驟①反應的化學方程式為：2FeTiO₃ + 6C + 7Cl₂2FeCl₃ + 2TiCl₄ + 6CO，還原劑是                    。
（2）步驟②分離出TiCl₄的方法，利用了TiCl₄與FeCl₃       的不同。
（3）步驟④反應的化學方程式為________________________________，該反應在氬氣中進行的理由是________________________                    ______。
（4）綠色化學提倡物料循環。以上流程中，可用于循環的物質除Cl₂、Mg外，還有____________。
II. 工業上也可用TiO₂通過下述兩種方法制備金屬鈦：
方法一：先將TiO₂氯化為TiCl₄，再還原得到Ti。
（5）氯化反應TiO₂ (s) +2Cl₂ (g) TiCl₄(l) + O₂ (g) 無法自發正向進行，在反應器中加入碳，則在高溫條件下反應可順利進行。試從化學平衡角度解釋，往氯化反應器中加碳的原因：                                          。
方法二：以熔融鹽為電解液電解TiO₂獲得Ti。其中，碳塊為陽極，電極反應式為：2O²ˉ– 4eˉ=O₂↑；TiO₂作陰極，被還原。
（6）陰極的電極反應式為               。
（7）電解過程中需定期向電解槽中加入碳塊的原因是                     。

（14分）金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”，常見化合價為+4。它是空間技術、航海、化工、醫療上不可缺少的材料。

Ⅰ.工業上用鈦鐵礦（主要成分FeTiO₃）制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖（部分產物略去）：

（1）步驟①反應的化學方程式為：2FeTiO₃ + 6C + 7Cl₂2FeCl₃ + 2TiCl₄ + 6CO，還原劑是                    。

（2）步驟②分離出TiCl₄的方法，利用了TiCl₄與FeCl₃       的不同。

（3）步驟④反應的化學方程式為________________________________，該反應在氬氣中進行的理由是________________________                    ______。

（4）綠色化學提倡物料循環。以上流程中，可用于循環的物質除Cl₂、Mg外，還有____________。

II. 工業上也可用TiO₂通過下述兩種方法制備金屬鈦：

方法一：先將TiO₂氯化為TiCl₄，再還原得到Ti。

（5）氯化反應TiO₂ (s)+2Cl₂ (g) TiCl₄(l) + O₂ (g) 無法自發正向進行，在反應器中加入碳，則在高溫條件下反應可順利進行。試從化學平衡角度解釋，往氯化反應器中加碳的原因：                                          。

方法二：以熔融鹽為電解液電解TiO₂獲得Ti。其中，碳塊為陽極，電極反應式為：2O²ˉ–4eˉ=O₂↑；TiO₂作陰極，被還原。

（6）陰極的電極反應式為               。

（7）電解過程中需定期向電解槽中加入碳塊的原因是                     。

（14分）金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”，常見化合價為+4。它是空間技術、航海、化工、醫療上不可缺少的材料。

Ⅰ.工業上用鈦鐵礦（主要成分FeTiO₃）制備金屬鈦的一種工藝流程如下圖（部分產物略去）：

（1）步驟①反應的化學方程式為：2FeTiO₃ + 6C + 7Cl₂2FeCl₃ + 2TiCl₄ + 6CO，還原劑是                     。

（2）步驟②分離出TiCl₄的方法，利用了TiCl₄與FeCl₃        的不同。

（3）步驟④反應的化學方程式為________________________________，該反應在氬氣中進行的理由是________________________                     ______。

（4）綠色化學提倡物料循環。以上流程中，可用于循環的物質除Cl₂、Mg外，還有____________。

II. 工業上也可用TiO₂通過下述兩種方法制備金屬鈦：

方法一：先將TiO₂氯化為TiCl₄，再還原得到Ti。

（5）氯化反應TiO₂ (s) +2Cl₂ (g) TiCl₄(l) + O₂ (g)  無法自發正向進行，在反應器中加入碳，則在高溫條件下反應可順利進行。試從化學平衡角度解釋，往氯化反應器中加碳的原因：                                           。

方法二：以熔融鹽為電解液電解TiO₂獲得Ti。其中，碳塊為陽極，電極反應式為：2O²ˉ– 4eˉ=O₂↑；TiO₂作陰極，被還原。

（6）陰極的電極反應式為                。

（7）電解過程中需定期向電解槽中加入碳塊的原因是                      。

（4分）根據你已有的知識和經驗,分析下列過程的焓變、熵變，并判斷反應的方向。
（1)H⁺(aq)+OH^-(aq)=H₂O (l)     △S=+80.7J·mol^-1·K^-1
△H  0，△S  0，該反應    （自發或非自發）
（2)TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(l)+O₂(g)        △H=+161.9kJ·mol^-1  △S=-38.4J·mol^-1·K^-1
該反應          （自發或非自發）