3D打印對(duì)鈦粉末的要求很高。熔鹽電解精煉是制取鈦粉的有效途徑。精煉時(shí)一般采用等摩爾比的KCl-NaCl熔鹽，其中含有一定濃度的低價(jià)氯化鈦（TiCl_x，x=2、3）。（已知：①熔鹽中Ti³⁺少，Ti²⁺多熔鹽電解精煉制得的鈦粉顆粒相對(duì)粗大；②鈦的熔點(diǎn)為1668℃，TiCl₄熔點(diǎn)-24.1℃、沸點(diǎn)136.4℃）。
（1）精煉時(shí)，粗品質(zhì)的海綿鈦、廢鈦材等做電解池的

陽

陽

極。
（2）采用海綿鈦與TiCl₄制取低價(jià)鈦離子的電解質(zhì)熔鹽時(shí)，熔鹽中存下如下4個(gè)反應(yīng)：
ⅰ.3Ti⁴⁺+Ti⁰→4Ti³⁺△H₁
ⅱ.Ti⁴⁺+Ti⁰→2Ti²⁺△H₂
ⅲ.Ti⁴⁺+Ti²⁺→2Ti³⁺△H₃
ⅳ.

2Ti³⁺+Ti?3Ti²⁺

2Ti³⁺+Ti?3Ti²⁺

△H₄
①反應(yīng)ⅳ的化學(xué)方程式為

2Ti³⁺+Ti?3Ti²⁺

2Ti³⁺+Ti?3Ti²⁺

。
②上述4個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖。由此可知△H₁

＞

＞

3△H₂（填“＞”、“＜”或“=”）。

③有助于制取低價(jià)鈦離子的電解質(zhì)熔鹽的措施為

降低熔鹽溫度

降低熔鹽溫度

。
（3）向如圖裝置中加入海綿鈦，從石英管中緩慢加入amolTiCl₄，恒溫條件下進(jìn)行反應(yīng)。

①平衡時(shí)，測得消耗海綿鈦及TiCl₄的物質(zhì)的量分別為bmol、cmol。熔鹽中低價(jià)鈦離子的平均價(jià)態(tài)為

4

c

b

+

c

4

c

b

+

c

。
②用各離子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示平衡濃度，則反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)K₃=

（

2

c

-

2

b

）

2

（

3

b

-

c

）

（

a

-

c

）

（

2

c

-

2

b

）

2

（

3

b

-

c

）

（

a

-

c

）

。
③若向此平衡體系中繼續(xù)注入TiCl₄，則再次平衡后

c

平

（

T

i

4

+

）

c

平

（

T

i

2

+

）

不變

不變

（填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）電解精煉制鈦粉，偶爾會(huì)得到一些相對(duì)粗大的鈦粉顆粒而影響產(chǎn)品質(zhì)量，請(qǐng)分析產(chǎn)生的原因

①熔鹽電解精煉時(shí)陰極上得到的Ti粉脫附進(jìn)入熔鹽，與高價(jià)鈦反應(yīng)生成了低價(jià)的Ti²⁺（或TiCl₂），②海綿鈦中含有其它還原性的物質(zhì)與高價(jià)鈦反應(yīng)生成了低價(jià)的Ti²⁺（或TiCl₂）等

①熔鹽電解精煉時(shí)陰極上得到的Ti粉脫附進(jìn)入熔鹽，與高價(jià)鈦反應(yīng)生成了低價(jià)的Ti²⁺（或TiCl₂），②海綿鈦中含有其它還原性的物質(zhì)與高價(jià)鈦反應(yīng)生成了低價(jià)的Ti²⁺（或TiCl₂）等

（寫出1條原因，合理即可）。