3D打印对钛粉末的要求很高。熔盐电解精炼是制取钛粉的有效途径。精炼时一般采用等摩尔比的KCl-NaCl熔盐，其中含有一定浓度的低价氯化钛（TiCl_x，x=2、3）。（已知：①熔盐中Ti³⁺少，Ti²⁺多熔盐电解精炼制得的钛粉颗粒相对粗大；②钛的熔点为1668℃，TiCl₄熔点-24.1℃、沸点136.4℃）。
（1）精炼时，粗品质的海绵钛、废钛材等做电解池的

阳

阳

极。
（2）采用海绵钛与TiCl₄制取低价钛离子的电解质熔盐时，熔盐中存下如下4个反应：
ⅰ.3Ti⁴⁺+Ti⁰→4Ti³⁺△H₁
ⅱ.Ti⁴⁺+Ti⁰→2Ti²⁺△H₂
ⅲ.Ti⁴⁺+Ti²⁺→2Ti³⁺△H₃
ⅳ.

2Ti³⁺+Ti⇌3Ti²⁺

2Ti³⁺+Ti⇌3Ti²⁺

△H₄
①反应ⅳ的化学方程式为

2Ti³⁺+Ti⇌3Ti²⁺

2Ti³⁺+Ti⇌3Ti²⁺

。
②上述4个反应的平衡常数与温度的关系如图。由此可知△H₁

＞

＞

3△H₂（填“＞”、“＜”或“=”）。

③有助于制取低价钛离子的电解质熔盐的措施为

降低熔盐温度

降低熔盐温度

。
（3）向如图装置中加入海绵钛，从石英管中缓慢加入amolTiCl₄，恒温条件下进行反应。

①平衡时，测得消耗海绵钛及TiCl₄的物质的量分别为bmol、cmol。熔盐中低价钛离子的平均价态为

4

c

b

+

c

4

c

b

+

c

。
②用各离子的物质的量分数表示平衡浓度，则反应ⅲ的平衡常数K₃=

（

2

c

-

2

b

）

2

（

3

b

-

c

）

（

a

-

c

）

（

2

c

-

2

b

）

2

（

3

b

-

c

）

（

a

-

c

）

。
③若向此平衡体系中继续注入TiCl₄，则再次平衡后

c

平

（

T

i

4

+

）

c

平

（

T

i

2

+

）

不变

不变

（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）电解精炼制钛粉，偶尔会得到一些相对粗大的钛粉颗粒而影响产品质量，请分析产生的原因

①熔盐电解精炼时阴极上得到的Ti粉脱附进入熔盐，与高价钛反应生成了低价的Ti²⁺（或TiCl₂），②海绵钛中含有其它还原性的物质与高价钛反应生成了低价的Ti²⁺（或TiCl₂）等

①熔盐电解精炼时阴极上得到的Ti粉脱附进入熔盐，与高价钛反应生成了低价的Ti²⁺（或TiCl₂），②海绵钛中含有其它还原性的物质与高价钛反应生成了低价的Ti²⁺（或TiCl₂）等

（写出1条原因，合理即可）。