钛铁矿（主要成分是FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛的工业生产流程如图所示．（1）上述生产流程中加入铁屑的目的是．（2）副产品是．（3）写出由TiO2+水解生成H2TiO3的

Question

钛铁矿（主要成分是FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛的工业生产流程如图所示．

（1）上述生产流程中加入铁屑的目的是______．
（2）副产品是______．
（3）写出由TiO²⁺水解生成H₂TiO₃的离子方程式______．该步骤中，加热的目的是______．
（4）由TiO₂转化为TiCl₄的方程式是：TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）(高温.)/()TiCl₄（g）+2CO （g），该反应的平衡常数表达式K=

(c(TiCl4)×c2(CO))/(c2(Cl2))

(c(TiCl4)×c2(CO))/(c2(Cl2))

．
TiCl₄的百分含量随温度的变化如图所示，升高温度时，K值______（填“增大”、“减小”或“不变”）

（5）己知：①Mg （s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）；△H=-642kJ•mol^-1
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（g）；△H=-815kJ•mol^-1
写出由TiCl₄和镁制取金属钛的热化学方程式______．

Answer 1

（1）浓硫酸具有强氧化性，与Fe²⁺反应生成Fe³⁺，加入铁粉可将Fe³⁺还原成Fe²⁺，故答案为：将Fe³⁺还原为Fe²⁺；
（2）过滤后滤液中含有FeSO₄，结晶后可得到FeSO₄•7H₂O晶体，故答案为：FeSO₄•7H₂O；
（3）TiO²⁺的水解为吸热过程，加热促进水解的进行，水解方程式为TiO²⁺+H₂OH₂TiO₃+2H⁺，
故答案为：TiO²⁺+H₂OH₂TiO₃+2H⁺；促进TiO²⁺的水解；
（4）平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，由方程式可得k=(c(TiCl4)×c2(CO))/(c2(Cl2))，由图象可知，升高温度TiCl₄的百分含量减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则平衡常数减小，
故答案为：k=(c(TiCl4)×c2(CO))/(c2(Cl2))；减小；
（5）己知：①Mg （s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-642kJ•mol^-1，
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（g）△H=-815kJ•mol^-1，
利用盖斯定律将2×①-②可得：TiCl₄（g）+Mg （s）=Ti（s）+MgCl₂（s）；△H=-469kJ•mol^-1，
故答案为：TiCl₄（g）+Mg （s）=Ti（s）+MgCl₂（s）△H=-469kJ•mol^-1．