TiO₂在工业生产和日常生活中有重要用途。

（1）工业上用钛矿石（FeTiO₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的主要反应为：2H₂SO₄+FeTiO₃ == TOSO₄（硫酸氧钛）+FeSO₄+2H₂O

净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理。写出该过程中发生反应的化学方程式：________________。

步骤③中加热的目的是（请写出必要的化学方程式和文字）:              。

（2）用TiO₂制备金属钛的一种方法是先将TiO₂与Cl₂、C反应得到TiCl₄，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：TiO₂（s）+2Cl₂（g）TiCl₄（1）+O₂（g）  △H＝+151 kJ/mol。所以不能直接由TiO₂和Cl₂反应（即氯化反应）来制取TiCl₄，请说明判断该反应难以发生的理由是_______。当往氯化反应体系中加入碳后，反应在高温条件下能顺利进行生成TiCl₄。

已知：C（s）+O₂（g）＝CO₂（g）    △H=394 kJ/mol。

则TiO₂（s）+C（s）+2Cl₂（g）＝TiCl₄（1）+CO₂（g）  △H=________

从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因是_______________。

（3）下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个由有机光敏染料（S）涂覆TiO₂纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：

TiO₂/STiO₂/S^* （激发态）

TiO₂/S^* TiO₂/S⁺ + e^-

I₃^-+2e^-3I^-

2TiO₂/S^*+I₃^-  2TiO₂/S + I₃^-

下列关于该电池叙述正确的是        

A.电池工作时，I^-离子在镀铂导电玻璃电极上放电

B.电池工作时，是将太阳能转化为电能

C.电池的电解质溶液中I^-和I₃^- 浓度不会减少

D.电池中镀铂导电玻璃为正极

TiO₂在工业生产和日常生活中有重要用途。

I．工业上用钛矿石（FeTiO₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的反应为：2H₂SO₄＋FeTiO₃=TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O。

（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：       （填“需要”或“不需要”）。

（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。

答：                                                     。

II．TiO₂可通过下述两种方法制备金属钛：

“方法一”是电解TiO₂来获得Ti（同时产生O₂）：将处理过的TiO₂作阴极，石墨为阳极，熔融CaCl₂为电解液，用碳块作电解槽池。

（3）阴极反应的电极反应式为___________________________________。

（4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。

“方法二”是先将TiO₂与Cl₂、C反应得到TiCl₄，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：

TiO₂ (s)＋2Cl₂ (g)TiCl₄(l)＋O₂(g)   ΔH=＋151 kJ·mol^－1

所以不能直接由 TiO₂ 和 Cl₂ 反应（即氯化反应）来制取TiCl₄。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。

（5）已知：C(s)＋O₂ (g) =CO₂ (g)   ΔH=－394 kJ·mol^－1。请填空：

      TiO₂ (s)＋C(s)＋2Cl₂ (g) = TiCl₄ (l)＋CO₂(g)   ΔH= ______________

（6）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。

答：____________________________________________。

TiO₂在工业生产和日常生活中有重要用途。

I．工业上用钛矿石（FeTiO₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的反应为：2H₂SO₄＋FeTiO₃=TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O。

（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：        （填“需要”或“不需要”）。

（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。

答：                          ;                             。

II．TiO₂可通过下述两种方法制备金属钛：

“方法一”是电解TiO₂来获得Ti：将处理过的TiO₂作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池。

（3）阴极反应的电极反应式为___________________________________。

 “方法二”是先将TiO₂与Cl₂、C反应得到TiCl₄，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：TiO₂ (s)＋2Cl₂ (g) TiCl₄(l)＋O₂ (g)   ΔH=＋151 kJ·mol^－1所以不能直接由 TiO₂ 和 Cl₂ 反应（即氯化反应）来制取TiCl₄。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。

（4）已知：C(s)＋O₂ (g) = CO₂ (g)  ; ΔH=－394 kJ·mol^－1。请填空：

      TiO₂ (s)＋C (s)＋2Cl₂ (g) = TiCl₄ (l)＋CO₂ (g);   ΔH= ______________

（5）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。

答：____________________________________________。