TiO
2在工业生产和日常生活中有重要用途。
I.工业上用钛矿石(FeTiO
3,含FeO、Al
2O
3、SiO
2等杂质)经过下述反应制得:

其中,步骤②发生的反应为:2H
2SO
4+FeTiO
3=TiOSO
4+FeSO
4+2H
2O。
(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化学方程式。
答:_____________________________________________________。
II.TiO
2可通过下述两种方法制备金属钛:
“方法一”是电解TiO
2来获得Ti(同时产生O
2):将处理过的TiO
2作阴极,石墨为阳极,熔融CaCl
2为电解液,用碳块作电解槽池。
(3)阴极反应的电极反应式为___________________________________。
(4)电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。
“方法二”是先将TiO
2与Cl
2、C反应得到TiCl
4,再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生:
TiO
2(s)+2Cl
2(g)

TiCl
4(l)+O
2(g) Δ
H=+151 kJ·mol
-1所以不能直接由TiO
2 和Cl
2反应(即氯化反应)来制取TiCl
4。当往氯化反应体系中加入碳后,碳与上述反应发生耦合,使得反应在高温条件下能顺利进行。
(5)已知:C(s)+O
2 (g) = CO
2(g) Δ
H=-394 kJ·mol
-1。请填空:
TiO
2 (s)+C (s)+2Cl
2(g) = TiCl
4(l)+CO
2(g) Δ
H= ______________
(6)从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因。
答:____________________________________________。