工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下：已知：TiOSO4可溶于水，在水中电离为TiO2+和SO4

Question

工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO ₄ 、H ₂ SO ₄ 和少量Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ 、TiOSO ₄ ，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下：

已知：TiOSO ₄ 可溶于水，在水中电离为TiO ²⁺ 和SO ₄ ^2- 。请回答下列问题：
（1）写出TiOSO ₄ 水解生成钛酸H ₄ TiO ₄ 的离子方程式                            。步骤①中加入足量铁屑的目的是                。
（2）工业上由H ₄ TiO ₄ 可制得钛白粉TiO ₂ 。TiO ₂ 直接电解还原法（剑桥法）生产钛 是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl ₂ ，原理如图所示，阴极的电极反应为_______________。

（3）步骤②的离子方程式是                              ，所得副产品主要 是__________（填化学式）。
（4）步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是                       。
（5）乳酸可由乙烯经下列步骤合成：

上述合成路线的总产率为60%，乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%，则生产468 kg乳酸亚铁晶体（M＝234 g/mol）需要标准状况下的乙烯          m ³ 。

Answer 1

（1）TiO ²⁺ ＋3H ₂ O H ₄ TiO ₄ ＋2H ⁺ ；将溶液中的Fe ³⁺ 还原为Fe ²⁺ ，消耗溶液中的H ⁺ 促进TiO ²⁺ 水解（2）TiO ₂ ＋4e ^－ ==Ti＋2O ^2- （3）Fe ²⁺ ＋2HCO ₃ ^- ==FeCO ₃ ↓＋CO ₂ ↑＋H ₂ O；(NH ₄ ) ₂ SO ₄ （4）防止Fe ²⁺ 被空气中的氧气氧化（5）165.9