Question

鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料，主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè)，下列是有關(guān)鈦的冶煉及應(yīng)用的問題。
（1）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：
TiO₂（金紅石）+2C+2Cl₂TiCl₄+2CO
已知：C（S）+O₂（g）＝CO₂（g）          H＝－393．5 kJ·mol^-1
2CO（g）＋O₂（g）＝2CO₂（g）   H＝-566 kJ·mol^-1
TiO₂（s）+2Cl₂（g）＝TiCl₄（s）+O₂（g） H＝+141 kJ·mol^-1
則TiO₂（g）+2Cl₂（g）+2C（s）＝TiCl₄（s）+2CO（g）的 H＝______________，
（2）鈉熱還原法是冶煉金屬鈦的方法之一，主要反應(yīng)原理為：4Na+TiCl₄4NaCl+Ti，該反應(yīng)不能在水溶液中進行，一是因為TiCl₄會強烈水解生成TiO₂，另一原因_______________（用適當化學方程式輔以必要的文字說明）。
（3）鎂還原法也是冶煉金屬鈦的常用方法，其主要反應(yīng)原理如下：          
MgCl₂Mg+Cl₂                    TiCl₄+2Mg2MgCl₂+Ti
從海水中提取MgCl₂時，先在海水中加入熟石灰，沉淀出Mg（OH）₂，寫出Mg（OH）₂溶度積表達式：_______________可加入適當過量的熟石灰，從Mg（OH）₂溶解平衡角度解釋其原因_________________
（4）TiCl₄與LiOH在水溶液中一定條件下可反應(yīng)生成Li₄Ti₅O₁₂（鈦酸鋰），Li₄Ti₅O₁₂可與LiMn₂O₄（錳酸鋰）等正極材料組成理離子二次電池，工作時Li⁺ 在電池內(nèi)定向移動，其電池反應(yīng)為：使用時先充電，寫出其充電式的陽極反應(yīng)_______________，放電時Li⁺的移動方向 _______________。

Answer 1

（1）-80kJ／mol
（2）2Na+2H₂O=2NaOH+H₂，金屬鈉與水劇烈反應(yīng)，不會置換出鈦
（3） ；氫氧根離子濃度增大，使氫氧化鎂的溶解平衡左移，有利于氫氧化鎂的析出  
（4）3LiMn₂O₄-3e^- 3Li⁺+ 6MnO₂  ；從負極（Li₇Ti₅O₁₂）移向正極（MnO₂）