3 . 稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。从钒钛磁铁矿中提取钒、钛的工艺流程图如下：

已知：①钛渣中主要包括、、和等。
②“高温氯化”后的产物中含少量的、、、杂质，相关物质的沸点如下表：

化合物
沸点/℃	136	310	56.5	180	127

回答下列问题：
(1)钛在周期表中的位置为___________，上述获得钛单质的“还原”工序中需要通入氩气的目的是___________。
(2)滤液X中含有的主要金属离子有___________。
(3)“高温氯化”工序生成和一种可燃性气体Y，该反应的化学方程式为___________；的粗产品可以通过分馏提纯，但收集的中总是混有的原因是___________。
(4)钒的浸出率随焙烧温度和浸取时间的变化如图所示，则“焙烧”时最适合的反应条件为___________。

(5)“浸出”目的是将难溶物转化成进入水相，以便后续沉钒，则“浸出”时反应的离子方程式为___________。
(6)采用USTB工艺电解制备高纯钛，过程以固体为阳极、碳棒为阴极，熔融盐为电解质。阳极产生与，阴极只发生的还原反应。请写出电池阳极反应的电极反应式：___________。

5 . 某煤矸石经化学成分分析可知，其含有大量的元素，还含有少量等杂质。下图为硝酸浸出铝、铁、锂等工业流程。按要求回答下列问题：

(1)硝酸浸出分离的操作是______。
(2)富铁渣中的主要成分是______（填化学式）。
(3)低温热解过程中有红棕色气体放出，则铝盐发生反应的化学方程式为______（假设热解过程中只有一种含氮化合物生成）；此时热解温度不宜过高的原因是______。
(4)热活化过程可在氮气或空气气氛中进行，其活化气氛在不同温度下对铝（图1）、铁（图2）浸出的影响，以及铁的活化产物与硝酸反应的与温度的关系（图3）如下图所示。则热活化过程所选用的合适的条件是______（填标号）。
A．气氛、             B．空气气氛、             C．气氛、       D．空气气氛、
空气气氛中温度越高，铁的浸出率越小的原因可能是______。

(5)该流程获得的锂富集液可广泛应用于电池行业。某锂离子电池电解液由六氟磷酸锂（）和碳酸酯类有机溶剂组成，充电过程中，石墨电极发生阴离子插层反应得。则碳酸酯类为______（填“极性”或“非极性”）溶剂，放电时，正极发生的电极反应方程式为______。

6 . Ⅰ.高铁酸钾(K₂FeO₄) 是一种高效、无毒的强氧化剂，常温下为紫色固体，微溶于浓KOH溶液，能溶于水，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)₃胶体。稳定性随pH的下降而减弱，酸性条件下易分解。
(1)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是___________

A．铁粉具有还原性，可防止食物氧化变质	B．高铁酸钾能溶于水，可作氧化剂
C．氢氧化铁胶体具有碱性，可用于净水	D．纯铁无杂质，可用作建筑材料

Ⅱ.K₂FeO₄的净水原理如图所示：

(2)下列说法错误的是___________

A．K2FeO4中铁元素显+6价

B．过程①中K2FeO4被细菌还原

C．过程②中的Fe(OH)3胶体粒子带正电荷

D．过程③中聚沉是由于胶体发生了渗析

(3)写出K₂FeO₄与水反应的化学方程式___________。
Ⅲ.已知可用Cl₂与Fe(NO₃)₃制备K₂FeO₄(含副产品KCl、KNO₃)，查阅资料得知高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示：

(4)①为获得尽可能纯净的高铁酸盐，pH应控制在___________。
②写出在此条件下，反应的离子方程式：___________；每生成39.6g K₂FeO₄，转移的电子数目为___________；
(5)已知溶液的酸碱性及离子浓度会对反应试剂的氧化性、还原性产生影响。
某实验小组研究不同反应试剂对K₂FeO₄产率的影响，对比实验如下：

实验编号	反应试剂	实验现象
Ⅰ	Cl2、FeCl3和少量KOH	无明显现象
Ⅱ	Cl2、FeCl3和过量KOH	得到紫色溶液，无紫色固体
Ⅲ	Cl2、Fe(NO3)3和过量KOH	得到紫色溶液(颜色比Ⅱ深)，有紫色固体

注：上述实验中，溶液总体积、FeCl₃和Fe(NO₃)₃的物质的量、Cl₂的通入量均相同。
①由实验I、II的现象可知，Fe³⁺的还原性随溶液碱性的增强而___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)；
②实验II中K₂FeO₄的产率比实验III低，试解释其可能的原因： ___________；
③向实验II所得紫色溶液中继续通入Cl₂，观察到溶液紫色变浅，试解释其可能的原因：___________。
(6)实验室测定含少量杂质的K₂FeO₄样品的纯度：称取0.1500g K₂FeO₄样品溶于碱性KI溶液中，调节pH至弱酸性使混合液充分反应。用0.1000 mol·L⁻¹的Na₂S₂O₃标准溶液进行滴定，消耗Na₂S₂O₃标准溶液25.00 mL。滴定时，发生反应的离子方程式：FeO+ 4I⁻+ 8H⁺= Fe²⁺ + 2I₂+ 4H₂O；I₂ + 2S₂O= S₄O+ 2I⁻。已知：M(K₂FeO₄) =198g·mol⁻¹，试计算K₂FeO₄样品的纯度：___________(写出计算过程)。

8 . 低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题：
(1)工业上用和反应合成二甲醚。已知：


则_______kJ∙mol^-1。
(2)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由制取的太阳能工艺如图：

已知“重整系统”发生的反应中，则的化学式为_______，“热分解系统”中每转移电子，需消耗_______。
(3)催化时还可以使用一种无机固体电解质作催化剂，其由正离子和负离子组成，该物质以上形成无序结构(高温相)，以下变为有序结构(低温相)，二者晶体晶胞结构如图所示：

说明：图中，○球为负离子；高温相中的●深色球为正离子或空位；低温相中的球为离子，●球为离子。

i．这种无机固体电解质的化学式为_______。
ii．“高温相”具有良好的离子导电性，其主要原因是_______。
(4)铜基催化剂(为等)是加氢制甲醇常用的催化剂，部分合成路线如图所示。

请写出中碱位上发生反应的总化学方程式_______。
(5)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示：

已知：选择性和法拉第效率()的定义(X代表或)如下：
        
①实验测得，碱性条件生成总的选择性小于酸性条件，原因是_______。
②实验测得，酸性条件生成总的法拉第效率小于碱性条件，原因是_______。