Question

(16分)二氧化鈦是一種不溶于稀酸的物質，常用于制取金屬鈦。某種金紅石礦石的主要成分是TiO₂，含有Fe₂O₃和Al₂O₃雜質。一研究性學習小組設計如下方案制備金屬鈦，并得到其它副產品。
(1)已知Fe(OH)₃、Al(OH)₃，開始沉淀的pH數據(見下表)

氫氧化物	Fe(OH)3	A1(OH)3
開始沉淀pH	1.5	3.3

   向溶液I中滴加NaOH溶液，并調溶液pH，若開始只得到一種沉淀，該沉淀是     
，應控制pH的范圍是            ，反應的離子方程式是                       ；
(2)向溶液Ⅱ中“繼續加適量NaOH溶液”，若操作不當會減少濾渣Ⅲ的質量，請你設計另一種方案代替向溶液Ⅱ中“繼續加適量NaOH溶液”的方案，該方案是               ，反應的離子方程式是                                        ；
(3)已知：①CO₂(g)==C(s)+O₂(g)； △H="393.5" kJ·mol^-l
②CO(g)+ O₂(g)==CO₂(g)；   △H=－283 kJ·mol^-l
③TiO₂(s)+2Cl₂(g)==TiCl₄(s)+O₂(g)；△H ="141" kJ·mol^-l
寫出TiO₂與Cl₂+C反應的熱化學方程式                          。
(4)若經過多步反應后制得b g金屬鈦，則金紅石礦石中TiO₂的質量分數為           

Answer 1

(16分)
(1)Fe(OH)₃   1.5≤pH＜3.3   H⁺+ OH^－=H₂O    Fe³⁺+3OH^－=Fe(OH)₃↓
(每空2分，共8分)
(2)向溶液Ⅱ中加人過量氨水；Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3 NH₄⁺ (每空2分，共4分)

略