随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广,钛金属日益被人们重视,被誉为“现代金属”和“战略金属”,是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。工业主要以二氧化钛为原料冶炼金属钛。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe
2O
3的钛铁矿(主要成分为FeTiO
3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:

(1)由滤液获得绿矾晶体的操作过程是
。
(2)甲溶液中除含TiO
2+之外还含有的金属阳离子有
。
(3)已知10kg该钛铁矿中铁元素的质量分数为33.6%,能够得到绿矾晶体22.24kg,试计算最少加入铁粉的质量。
方法2:TiCl
4水解生成TiO
2·XH
2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO
2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(4)①TiCl
4水解生成TiO
2·XH
2O的化学方程式为
。
②检验TiO
2·XH
2O中Cl
-是否被除净的方法是
。
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO
2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:

反应②的化学方程式是
,该反应成功需要的其他条件及原因是
。