TiO
2在工业生产和日常生活中有重要用途。
(1)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发生的主要反应为:2H
2SO
4+FeTiO
3="=" TOSO
4(硫酸氧钛)+FeSO
4+2H
2O
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:________________。
步骤③中加热的目的是(请写出必要的化学方程式和文字):
。
(2)用TiO
2制备金属钛的一种方法是先将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(1)+O
2(g) △H=+151 kJ/mol。所以不能直接由TiO
2和Cl
2反应(即氯化反应)来制取TiCl
4,请说明判断该反应难以发生的理由是_______。当往氯化反应体系中加入碳后,反应在高温条件下能顺利进行生成TiCl
4。
已知:C(s)+O
2(g)=CO
2(g) △H=

394 kJ/mol。
则TiO
2(s)+C(s)+2Cl
2(g)=TiCl
4(1)+CO
2(g)△H=________
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是_______________。
(3)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个由有机光敏染料(S)涂覆TiO
2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:

TiO
2/S

TiO
2/S
*(激发态)
TiO
2/S
* 
TiO
2/S
+ + e
-I
3-+2e
-
3I
-2TiO
2/S
*+I
3-
2TiO
2/S + I
3-下列关于该电池叙述正确的是
A.电池工作时,I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电 |
B.电池工作时,是将太阳能转化为电能 |
C.电池的电解质溶液中I-和I3- 浓度不会减少 |
D.电池中镀铂导电玻璃为正极 |