研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2—CaO作電解質(zhì)，利用圖示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鐵制備金屬鈦。下列說法中正確的是

A．將熔融CaF2-CaO換成Ca(NO3)2溶液也可以達(dá)到相同目的

B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：C+2O2－-4e－CO2↑

C．在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少

D．若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“+"接線柱應(yīng)連接Pb電極

 

【答案】

B

【解析】

試題分析：金屬鈣很活潑，會(huì)和水反應(yīng)，因此不能用溶液作電解質(zhì)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極析出鈣金屬發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極圖示產(chǎn)物可可知，陽(yáng)極生成二氧化碳?xì)怏w，是電解質(zhì)中的氧離子失電子生成氧氣，氧氣和陽(yáng)極石墨反應(yīng)生成的二氧化碳，所以電極反應(yīng)為：2O2－-4e－=O2↑，C+2O2－-4e－=CO2↑，B選項(xiàng)正確，制備TiO2時(shí)，在電解槽發(fā)生如下反應(yīng)：2CaO═2Ca+O2↑，2Ca+TiO2 Ti+2CaO，由此可見，CaO的量不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“+"接線柱應(yīng)連接PbO2電極，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：考查電化學(xué)知識(shí)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

工業(yè)上，以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如圖所示．鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO3），其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會(huì)轉(zhuǎn)化為+3價(jià)．

已知：TiOSO4遇水會(huì)水解．
（1）寫出相應(yīng)的離子方程式：
步驟①中，鈦元素從鈦鐵礦中溶入溶液時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：
FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
；
步驟②中，用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的為
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+
．
（2）步驟③中，實(shí)現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的
b
b
（填字母序號(hào)）．
a．熔沸點(diǎn)差異 b．溶解性差異   c．氧化性、還原性差異
（3）步驟②、③、④中，均需用到的分離操作是
過濾
過濾
（填操作名稱）；步驟④中使用熱水的目的是
促使TiO2+水解平衡正向移動(dòng)
促使TiO2+水解平衡正向移動(dòng)
．
（4）可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦（主要成分為MnO2）反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳（MnSO4，易溶于水），則反應(yīng)的離子方程式為
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
．
（5）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì)，利用如圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦．寫出陽(yáng)極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：
2O2--4e-=O2↑，或C+2O2--4e-=CO2↑
2O2--4e-=O2↑，或C+2O2--4e-=CO2↑
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?海淀區(qū)一模）工業(yè)上，以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示．鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO3），其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會(huì)轉(zhuǎn)化為+3價(jià)．

已知：TiOSO4遇水會(huì)水解．
（1）步驟②中，用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的離子方程式為
2Fe3++Fe═3Fe2+
2Fe3++Fe═3Fe2+
．
（2）步驟③中，實(shí)現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的
b
b
（填字母序號(hào)）．
a．熔沸點(diǎn)差異           b．溶解性差異          c．氧化性、還原性差異
（3）步驟②、③、④中，均需用到的操作是
過濾
過濾
（填操作名稱）．
（4）請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)用化學(xué)平衡理論解釋步驟④中將TiO2+轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理：
溶液中存在平衡：TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+，當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后，
平衡正向移動(dòng)，生成H2TiO3．
溶液中存在平衡：TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+，當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后，
平衡正向移動(dòng)，生成H2TiO3．
．
（5）可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦（主要成分為MnO2）反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳（MnSO4，易溶于水），該反應(yīng)的離子方程式為
MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O
MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O
．
（6）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì)，利用如下圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦．

①寫出陽(yáng)極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：
2O2--4e-═O2↑
2O2--4e-═O2↑
．
②在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是（請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋）
制備TiO2時(shí)，在電解槽發(fā)生如下反應(yīng)：2CaO═2Ca+O2↑，2Ca+TiO2
 一定條件 
.
 
Ti+2CaO，由此可見，CaO的量不變；
制備TiO2時(shí)，在電解槽發(fā)生如下反應(yīng)：2CaO═2Ca+O2↑，2Ca+TiO2
 一定條件 
.
 
Ti+2CaO，由此可見，CaO的量不變；
．

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆江蘇省鹽城市明達(dá)中學(xué)高三上學(xué)期學(xué)情調(diào)研考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：單選題

研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2—CaO作電解質(zhì)，利用下圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列敘述正確的是

A．該電池工作過程中O2－向陰極移動(dòng)
B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－===CO2↑
C．若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“－”接線柱應(yīng)連接PbO2電極
D．在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少

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科目：高中化學(xué) 來源：2014屆河北省高三調(diào)研考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

工業(yè)上生產(chǎn)金屬鈦的方法很多。以鈦鐵礦（主要成分FeTiO3，鈦酸亞鐵）為主要原料冶煉金屬鈦，生產(chǎn)的工藝流程圖如下，其中鈦鐵礦與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

FeTiO3＋2H2SO4＝TiOSO4＋FeSO4＋2H2O

 

回答下列問題：

（1）鈦鐵礦和濃硫酸反應(yīng)屬于______________________  （選填“氧化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”）。

（2）上述生產(chǎn)流程中加入物質(zhì)A的目的是防止Fe2＋被氧化，物質(zhì)A是________，上述制備TiO2的過程中，所得到的副產(chǎn)物和可回收利用的物質(zhì)分別是__________、___________。

（3）反應(yīng)TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是_______________。

（4）由二氧化鈦制取四氯化鈦所涉及的反應(yīng)有：

TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) ＝TiCl4(g) + 2CO(g)    ΔH1 = －72 kJ•mol-1  

TiO2(s) + 2Cl2 (g) ＝TiCl4(g) + O2 (g)    ΔH2 =+38.8kJ•mol－1

C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)   ΔH3 =+282.8kJ•mol－1

①反應(yīng)C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)在高溫下能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是______________________。

②反應(yīng)C(s)＋O2(g)＝CO2 (g)的ΔH＝_______________。

（5）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì)，利用下圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。①寫出陽(yáng)極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：________________________________。

②在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是（請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋）                                                                               。

 

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