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  • 1. (2022·德州模拟) 3D打印对钛粉末的要求很高。熔盐电解精炼是制取钛粉的有效途径。精炼时一般采用等摩尔比的KCl-NaCl熔盐,其中含有一定浓度的低价氯化钛(TiClx , x=2、3)。(已知:①熔盐中Ti3+少,Ti2+多熔盐电解精炼制得的钛粉颗粒相对粗大;②钛的熔点为1668℃,TiCl4熔点-24. 1℃、沸点136. 4℃)。

    1. (1) 精炼时,粗品质的海绵钛、废钛材等做电解池的极。
    2. (2) 采用海绵钛与TiCl4制取低价钛离子的电解质熔盐时,熔盐中存下如下4个反应:

      ⅰ.3Ti4++Ti0→4Ti3+H1

      ⅱ.Ti4++Ti0→2Ti2+H2

      ⅲ.Ti4++Ti2+→2Ti3+H3

      ⅳ.………          △H4

      ①反应ⅳ的化学方程式为

      ②上述4个反应的平衡常数与温度的关系如下图。由此可知△H13△H2(填“>”、“<”或“=”)。

      ③有助于制取低价钛离子的电解质熔盐的措施为

    3. (3) 向下图装置中加入海绵钛,从石英管中缓慢加入a mol TiCl4 , 恒温条件下进行反应。

      ①平衡时,测得消耗海绵钛及TiCl4的物质的量分别为b mol、c mol。熔盐中低价钛离子的平均价态为

      ②用各离子的物质的量分数表示平衡浓度,则反应ⅲ的平衡常数K3=

      ③若向此平衡体系中继续注入TiCl4 , 则再次平衡后 (填“增大”、“减小”或“不变”)

    4. (4) 电解精炼制钛粉,偶尔会得到一些相对粗大的钛粉颗粒而影响产品质量,请分析产生的原因(写出1条原因,合理即可。)

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