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（ 12分）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业和航海工业，下列是有关钛的冶炼及应用的问题。
（1）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2（金红石）+2C+2Cl2 
TiCl4+2CO
已知：C（S）+O2（g）＝CO2（g） 
H＝－393．5 kJ·mol-1
2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g） H＝-566 kJ·mol-1
TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（s）+O2（g） H＝+141 kJ·mol-1
则TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s）＝TiCl4（s）+2CO（g）的H＝________，
（2）钠热还原法是冶炼金属钛的方法之一，主要反应原理为：4Na+TiCl4 
4NaCl+Ti，该反应不能在水溶液中进行，一是因为TiCl4会强烈水解生成TiO2，另一原因________（用适当化学方程式辅以必要的文字说明）。
（3）镁还原法也是冶炼金属钛的常用方法，其主要反应原理如下：
MgCl2 
Mg+Cl2 TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti
从海水中提取MgCl2时，先在海水中加入熟石灰，沉淀出Mg（OH）2，写出Mg（OH）2溶度积表达式：________
可加入适当过量的熟石灰，从Mg（OH）2溶解平衡角度解释其原因________
（4）TiCl4与LiOH在水溶液中一定条件下可反应生成Li4Ti5O12（钛酸锂），Li4Ti5O12可与LiMn2O4（锰酸锂）等正极材料组成理离子二次电池，工作时Li+ 在电池内定向移动，其电池反应为：
，使用时先充电，写出其充电式的阳极反应，放电时Li+的移动方向________。
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（ 12分）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业和航海工业，下列是有关钛的冶炼及应用的问题。
（1）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2（金红石）+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知：C（S）+O2（g）＝CO2（g） H＝－393．5 kJ·mol-1
2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g） H＝-566 kJ·mol-1
TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（s）+O2（g） H＝+141 kJ·mol-1
则TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s）＝TiCl4（s）+2CO（g）的H＝________，
（2）钠热还原法是冶炼金属钛的方法之一，主要反应原理为：4Na+TiCl4 4NaCl+Ti，该反应不能在水溶液中进行，一是因为TiCl4会强烈水解生成TiO2，另一原因________（用适当化学方程式辅以必要的文字说明）。
（3）镁还原法也是冶炼金属钛的常用方法，其主要反应原理如下：
MgCl2 Mg+Cl2 TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti
从海水中提取MgCl2时，先在海水中加入熟石灰，沉淀出Mg（OH）2，写出Mg（OH）2溶度积表达式：________
可加入适当过量的熟石灰，从Mg（OH）2溶解平衡角度解释其原因________
（4）TiCl4与LiOH在水溶液中一定条件下可反应生成Li4Ti5O12（钛酸锂），Li4Ti5O12可与LiMn2O4（锰酸锂）等正极材料组成理离子二次电池，工作时Li+ 在电池内定向移动，其电池反应为：
，使用时先充电，写出其充电式的阳极反应，放电时Li+的移动方向________。
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金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如下图（部分产物略去）：
（1）步骤①反应的化学方程式为：2FeTiO3 + 6C + 7Cl2
2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO，还 原剂是 ________ ________ ，每生成1mol TiCl4转移________mol电子。
（2）步骤②分离出TiCl4的方法，利用了TiCl4与FeCl3 ________的不同。
（3）步骤④反应的化学方程式为________________________________，该反应在氩气中进行的理由是______________________________________。
（4）绿色化学提倡物料循环。以上流程中，可用于循环的物质除Cl2、Mg外，还有___。
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（14分）金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
Ⅰ.工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如下图（部分产物略去）：
（1）步骤①反应的化学方程式为：2FeTiO3 + 6C + 7Cl2
2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO，还原剂是。
（2）步骤②分离出TiCl4的方法，利用了TiCl4与FeCl3________的不同。
（3）步骤④反应的化学方程式为________________________________，该反应在氩气中进行的理由是______________________________________。
（4）绿色化学提倡物料循环。以上流程中，可用于循环的物质除Cl2、Mg外，还有____________。
II. 工业上也可用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：
方法一：先将TiO2氯化为TiCl4，再还原得到Ti。
（5）氯化反应TiO2 (s) +2Cl2 (g) 
TiCl4(l) + O2 (g) 无法自发正向进行，在反应器中加入碳，则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释，往氯化反应器中加碳的原因：________。
方法二：以熔融盐为电解液电解TiO2获得Ti。其中，碳块为阳极，电极反应式为：2O2ˉ– 4eˉ=O2↑；TiO2作阴极，被还原。
（6）阴极的电极反应式为。
（7）电解过程中需定期向电解槽中加入碳块的原因是________。
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（15分）金属钛被称为铁和铝之后崛起的第三金属，它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
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离子方程式________。
II、为了提高资源的利用率，减少环境污染，可将氯碱厂、炼钛厂和甲醇厂组成产业链,其关系如下图所示。
（3）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式_________________________。
（4）已知：①Mg(s)+Cl2(g)＝MgCl2(s)；△H＝一641 kJ·mol-1
②1/2Ti(s)+Cl2(g)＝1/2TiCl4(l)；△H＝一385 kJ·mol-1
则Mg 与TiCl4反应的热化学方程式为________，
该反应在氩气氛中进行的理由是________。
（5）在上述产业链中,合成192 t 甲醇理论上需额外补充H2t (不考虑生产过程中物质的任何损失)。
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金属钒被誉为“合金的维生素”，常用于催化剂和新型电池。钒(V)在溶液中主要以VO43-(黄色)、VO2+(浅黄色)、VO2+(蓝色)、V3+(绿色)、V2+(紫色)等形式存在。回答下列问题：
(1)工业中利用V2O5制备金属钒。
4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H1=-2834kJ/mol
4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s) △H2=-3109kJ/mol
写出V2O5与A1反应制备金属钒的热化学方程式____________________。
(2)V2O5是一种重要的氧化物，具有以下性质：
①V2O5在强碱性溶液中以VO43-形式存在，试写出V2O5溶于NaOH溶液的离子方程式：___________________________________________。
②V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸可以得到蓝色溶液，试写出V2O5与浓盐酸反应的化学反应方程式：________________________________。
(3)VO43-和V2O74-在PH≥13的溶液中可相互转化。室温下，1.0 mol·L-1的Na3VO4溶液中c(VO43-)随c(H+)的变化如图所示。
①写出溶液中Na3VO4转化为Na4V2O7的离子方程式__________________。
②由图可知，溶液中c(H+)增大，VO43-的平衡转化率______(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算该转化反应的平衡常数的数值为_____________。
(4)全钒液流电池是一种优良的新型蓄电储能设备，其工作原理如图所示：
①放电过程中A电极的反应式为__________________。
②充电过程中，B电极附近溶液颜色变化为___________________。
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下列叙述错误的是
A．胶体化学可用于制备纳米材料
B．钛合金主要用于尖端领域
C．压电陶瓷可实现化学能与电能的转化
D．稀土元素大大改善合金性能被称为冶金工业的维生素
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【化学-物质结构与性质】
钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”．试回答下列问题：
（1）钛有2248和2250Ti两种原子，它们互称为______．Ti元素在元素周期表中的位置是第______周期，第______族；基态原子的电子排布式为______按电子排布Ti元素的元素周期表分区中属于______区元素．
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用．偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如右图所示，它的化学式是______．
（3）现有含Ti3+的配合物，化学式为[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O．配离子[TiCl（H2O）5]2+中含有的化学键类型是______，该配合物的配体是______．
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钛及其合金具有密度小，强度高，耐腐蚀等优良性能，被广泛用于航天、航空、航海、石油化工、医药等部门，因此，钛被誉为第三金属和战略金属。从钛铁矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下：
(1)钛铁矿的主要成分是FeTiO3，第一步发生的反应：FeTiO3+C
TiO2+Fe+CO↑，在FeTiO3(钛酸亚铁)中，钛的化合价为________。
(2)第二步：二氧化钛在高温下与焦炭、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳，写出化学方程式：___________，还原产物是____________。
(3)用镁在高温下还原四氯化钛，该反应的环境要求是__________；写出化学方程式：___________。
(4)菱镁矿(主要成分是碳酸镁)煅烧后与焦炭混合在氯化器中高温下通入氯气生成氯化镁，电解熔融氯化镁得到镁。
①写出菱镁矿煅烧及氯化制取氯化镁的化学方程式：______________；
②写出电解熔融氯化镁的电解方程式：____________________。
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钛及其合金具有密度小、强度高、耐酸、碱腐蚀等优良性能，被广泛用于航天、航空、航海、石油、化工、医药等部门。由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下：
（1）钛铁矿的主要成分为FeTiO3。控制电炉熔炼温度(<1500K)，用等物质的量的碳还原出铁，而钛以二氧化钛的形式进入炉渣浮于熔融铁之上，使钛与铁分离，钛被富集。写出相关反应：
（2）已知氯化反应过程中会产生一种无色可燃性气体，请写出在1073—1273K下氯化反应的化学方程式：
（3）氯化得到的TiCl4中含有的VOCl3必须用高效精馏的方法除去。实际生产中常在409 K下用Cu还原VOCl3，反应物的物质的量之比为1：1，生成氯化亚铜和难溶于TiCl4的还原物，写出此反应方程式：
（4）TiCl4的还原通常在800oC的条件下进行，反应过程中通入氩气的目的是 ，试写出从还原产物中分离出海绵钛的步骤
（5）电解法冶炼钛的一种生产工艺是将TiO2与
粉末与黏结剂混合后，压制成电解阴极板，用石墨作阳极，熔融氧化钙作电解质，电解过程中阳极生成O2和CO2气体，破碎洗涤阴极板即得到电解钛。试写出阴极反应方程式 。
TiCl4+2CO
H＝－393．5 kJ·mol-1
4NaCl+Ti，该反应不能在水溶液中进行，一是因为TiCl4会强烈水解生成TiO2，另一原因________（用适当化学方程式辅以必要的文字说明）。
Mg+Cl2 TiCl4+2Mg 
2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO，还 原剂是
2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO，还原剂是。
TiCl4(l) + O2 (g) 无法自发正向进行，在反应器中加入碳，则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释，往氯化反应器中加碳的原因：________。
TiO2+Fe+CO↑，在FeTiO3(钛酸亚铁)中，钛的化合价为________。
粉末与黏结剂混合后，压制成电解阴极板，用石墨作阳极，熔融氧化钙作电解质，电解过程中阳极生成O2和CO2气体，破碎洗涤阴极板即得到电解钛。试写出阴极反应方程式