TiO₂在工业生产和日常生活中有重要用途。

（1）工业上用钛矿石（FeTiO₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的主要反应为：2H₂SO₄+FeTiO₃ == TOSO₄（硫酸氧钛）+FeSO₄+2H₂O

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TiO₂制备金属钛的一种方法是先将TiO₂与Cl₂、C反应得到TiCl₄，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：TiO₂（s）+2Cl₂（g）TiCl₄（1）+O₂（g）  △H＝+151 kJ/mol。所以不能直接由TiO₂和Cl₂反应（即氯化反应）来制取TiCl₄，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TiCl₄。

已知：C（s）+O₂（g）＝CO₂（g）    △H=394 kJ/mol。

则TiO₂（s）+C（s）+2Cl₂（g）＝TiCl₄（1）+CO₂（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TiO₂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：

TiO₂/STiO₂/S^* （激发态）

TiO₂/S^* TiO₂/S⁺ + e^-

I₃^-+2e^-3I^-

2TiO₂/S^*+I₃^-  2TiO₂/S + I₃^-

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

（20分）

（I）多项选择题（6分）

关于化工生产的下列叙述中，正确的是              。

A．生产普通玻璃的原料是石灰石、石英、纯碱，在玻璃熔炉中发生复杂的物理化学变化

B．工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的

C．加热法只适用于软化暂时硬度的硬水

D．工业上采用电解熔融氯化铝生产金属铝

E．用高纯度焦炭与石英砂反应可制得纯度达到9个9的单晶硅材料

（II）（14分）

工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：?

（1）1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下：

分别表示N₂、H₂、NH₃。图⑤表示生成的NH₃离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是                、                          。

（2）在合成氨的设备(合成塔)中，设置热交换器的目的是                           ；

在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是                                   。

（3）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：

碱液吸收法：NO+NO₂+2NaOH===2NaNO₂+H₂O

NH₃还原法：8NH₃+6NO₂ 7N₂+12H₂O（NO也有类似的反应）

请从绿色化学的角度分析两种方法的优劣：                               

（4）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃。已知：由NH₃制NO的产率是96%、NO制HNO₃的产率是92%，则制HNO₃所用去的NH₃的质量占总耗NH₃质量(不考虑其它损耗）的　      %。

（5）硝酸铵是一种常用的氮肥，在贮存和使用该化肥时，把应注意的事项及理由填入下表。

（20分）
（I）多项选择题（6分）
关于化工生产的下列叙述中，正确的是              。

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