题目内容
（ 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 。
（10分）工业上冶炼钛主要以钛铁矿、金红石（含TiO2大于96％）等为原料生产。
（1）由金红石为原料采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：
①沸腾氯化炉中反应的化学方程式为：
②已知：Ti(s) +2Cl2(g) = TiCl4(l) △H = －804.2kJ/mol；
2Na(s) +Cl2(g)= 2NaCl(s) △H = －882.0kJ/mol
Na(s) =Na(l) △H =2.6 kJ/mol
请写出用液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式
③海绵钛破碎后用0.5%～1.5%的盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，用盐酸洗涤的目的是 。
（2）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找出了冶炼钛的新工艺。试回答下列有关问题。
①TiO2直接电解法（剑桥法）生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示,在阴极，被还原的Ca进一步还原TiO2获得钛，则在阴极所发生的反应为： 。
②SOM技术是一种绿色环保先进技术，阳极用金属陶瓷，并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开，只允许氧离子通过，在电解过程中阳极通入某种还原性气体，可防止CO、CO2污染物产生，通入的气体若是H2，则阳极电解反应式为 。
H＝－393．5 kJ·mol-1
H＝－393．5 kJ·mol-1