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工業(yè)上以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO₃)，其中一部分鐵元素在風化過程中會轉化為＋3價。

已知：TiOSO₄遇水會水解。
(1)步驟②中，用鐵粉將Fe^3＋轉化為Fe^2＋的離子方程式為_______________________
(2)步驟③中，實現混合物的分離是利用物質的________(填字母序號)。
a．熔、沸點差異　     b．溶解性差異　   c．氧化性、還原性差異
(3)步驟②、③、④中，均需要進行的操作是________(填操作名稱)。
(4)請結合化學用語用化學平衡理論解釋步驟④中將TiO^2＋轉化為H₂TiO₃的原理：
____________________________________________________________。
(5)利用生產過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO₂)反應可生產硫酸錳(MnSO₄，易溶于水)，該反應的離子方程式為__________________________________
(6)研究發(fā)現，用石墨作陽極、鈦網作陰極、熔融CaF₂－CaO作電解質，利用如圖所示裝置可獲得金屬鈣，并可以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。
寫出陽極的電極反應式：_________________________

在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是______________________________________(請結合化學用語解釋)。

（12分）21世紀是鈦的世紀。下面是利用鈦白粉（TiO2）生產海綿鈦（Ti）的一種工藝流程：

已知：

① Mg(s)＋Cl2 (g)＝MgCl2 (s)   △H＝－641 kJ·mol－1

② Cl2(g)＋1/2Ti (s)＝1/2TiCl4 (l)  △H＝－385 kJ·mol－1

（1）鈦白粉是利用TiO2＋發(fā)生水解生成鈦酸（H2TiO3）沉淀，再煅燒沉淀制得的。TiO2＋發(fā)生

水解的離子方程式為                                                  。

（2）反應Ⅰ在800～900℃下進行，還生成一種可燃性無色氣體，該反應的化學方程式

為                                             ；反應Ⅱ的熱化學方程式為                                          。

（3）該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質有             。

（4）在800℃～1000℃時電解TiO2也可制得海綿鈦，裝置如右

圖所示。圖中b是電源的        極，陰極的電極反應式為                                              。