钛是一种重要的金属,以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO
3),还含有少量Fe
2O
3]为原料制备钛的工艺流程如图所示:

(1)钛铁矿与硫酸反应的化学方程式为
。
(2)加入的物质A为
。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为
;水解过程中需要升高温度,其目的是:①加快反应水解速率 ②
。
(4)由TiO
2获得金属Ti可用以下两种方法。
①电解法:以石墨为阳极,TiO
2为阴极,熔融CaO为电解质,其阴极的电极反应式为
。
②热还原法:首先将TiO
2、氯气和过量焦炭混合,高温反应生成TiCl
4;然后用Mg还原TiCl
4即可制取Ti。生成TiCl
4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
;生成Ti的反应需在Ar气氛中,其原因为
。