磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MgO、CaO以及少量的Fe₂O₃。為節(jié)約和充分利用資源，通過如圖1工藝流程回收鈦、鋁、鎂等?！氨簾敝校琓iO₂、SiO₂幾乎不發(fā)生反應(yīng)，MgO、CaO、Fe₂O₃轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽，Al₂O₃轉(zhuǎn)化為NH₄A1（SO₄）₂。

該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見表

金屬離子	Fe3+	Al3+	Mg2+	Ca2+
開始沉淀的pH	2.2	3.7	9.5	12.4
沉淀完全（c=1.0×10-5mol?L-1）的pH	3.2	4.7	11.1	13.8

回答下列問題：
（1）“水浸”后”濾液”的pH約為2.0，在“分步沉淀”時用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6，依次析出的金屬離子是

Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺

Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺

，該“母液①”中Mg²⁺濃度為

1.0×10^-6

1.0×10^-6

mol?L^-1。
（2）“酸溶”后，將溶液適當(dāng)稀釋并加熱，TiO²⁺水解析出TiO₂?xH₂O沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是

TiO²⁺+（x+1）H₂O

加熱

TiO₂?xH₂O↓+2H⁺

TiO²⁺+（x+1）H₂O

加熱

TiO₂?xH₂O↓+2H⁺

，將溶液稀釋的原因是

加水稀釋促進TiO²⁺的水解

加水稀釋促進TiO²⁺的水解

。
（3）分離出的Mg（OH）₂沉淀可經(jīng)如圖處理得到金屬鎂：從MgCl₂溶液中獲取無水MgCl₂通常需要通入HCl氣體，HCl氣體的作用是

抑制Mg²⁺的水解

抑制Mg²⁺的水解

；如果用惰性電極直接電解MgCl₂溶液則得不到金屬鎂，電解MgCl₂溶液的總反應(yīng)方程式為：

MgCl₂+2H₂O

電解

H₂↑+Cl₂↑+Mg（OH）₂↓

MgCl₂+2H₂O

電解

H₂↑+Cl₂↑+Mg（OH）₂↓

。
（4）用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H₂SO₄-H₂C₂O₄混合溶液。陽極的電極反應(yīng)式為

2Al-6e^-+3H₂O=Al₂O₃+6H⁺

2Al-6e^-+3H₂O=Al₂O₃+6H⁺

。
（5）CaSO₄是鍋爐水垢的成分之一，試從沉淀溶解平衡的角度解釋鹽酸能溶解CaCO₃而不能溶解CaSO₄的原因

H⁺與CO₃^2-反應(yīng)生成CO₂氣體逸出，使CaCO₃溶解平衡體系中CO₃^2-濃度不斷減小，溶液中CO₃^2-和Ca²⁺的離子積小于K_sp（CaCO₃），導(dǎo)致平衡向沉淀溶解的方向移動，而H⁺不能和SO₄^2-反應(yīng)破壞硫酸鈣的沉淀溶解平衡

H⁺與CO₃^2-反應(yīng)生成CO₂氣體逸出，使CaCO₃溶解平衡體系中CO₃^2-濃度不斷減小，溶液中CO₃^2-和Ca²⁺的離子積小于K_sp（CaCO₃），導(dǎo)致平衡向沉淀溶解的方向移動，而H⁺不能和SO₄^2-反應(yīng)破壞硫酸鈣的沉淀溶解平衡

。