(16分)二氧化钛是一种不溶于稀酸的物质,常用于制取金属钛。某种金红石矿石的主要成分是TiO2,含有Fe2O3和Al2O3杂质。一研究性学习小组设计如下方案制备金属钛,并得到其它副产品。
(1)已知Fe(OH)3、Al(OH)3,开始沉淀的pH数据(见下表)
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
A1(OH)3 |
开始沉淀pH |
1.5 |
3.3 |
向溶液I中滴加NaOH溶液,并调溶液pH,若开始只得到一种沉淀,该沉淀是
,应控制pH的范围是 ,反应的离子方程式是 ;
(2)向溶液Ⅱ中“继续加适量NaOH溶液”,若操作不当会减少滤渣Ⅲ的质量,请你设计另一种方案代替向溶液Ⅱ中“继续加适量NaOH溶液”的方案,该方案是 ,反应的离子方程式是 ;
(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
写出TiO2与Cl2+C反应的热化学方程式 。
(4)若经过多步反应后制得b g金属钛,则金红石矿石中TiO2的质量分数为