研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、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
B．陽極的電極反應式為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

B

解析試題分析：A項：陰離子向陽極移動，故錯；C項：“－”應與負極Pb點擊相連，故錯；D項：CaO在反應前后總量是不變的，故錯。故選B。
考點：電解原理
點評：本題考查的是電解原理的知識，電解生成物規(guī)律
十六字要訣：
陰得陽失 ：電解時，陰極得電子， 發(fā)生還原反應，陽極失電子，發(fā)生氧化反應；
陰精陽粗 ：精煉銅過程中,陰極使用精銅，陽極使用粗銅，最后陽極逐漸溶解，且產(chǎn)生陽極泥；
陰堿陽酸 ：在電解反應之后，不活潑金屬的含氧酸鹽會在陽極處生成酸，而活潑金屬的無氧酸鹽會在陰極處生成堿；
陰固陽氣 ：電解反應之后，陰極產(chǎn)生固體及還原性氣體，而陽極則生成氧化性強的氣體。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 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化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價．

已知：TiOSO4遇水會水解．
（1）寫出相應的離子方程式：
步驟①中，鈦元素從鈦鐵礦中溶入溶液時發(fā)生的反應為：
FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
；
步驟②中，用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應的為
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+
．
（2）步驟③中，實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的
b
b
（填字母序號）．
a．熔沸點差異 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
促使TiO2+水解平衡正向移動
．
（4）可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦（主要成分為MnO2）反應生產(chǎn)硫酸錳（MnSO4，易溶于水），則反應的離子方程式為
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．寫出陽極所發(fā)生反應的電極反應式：
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 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化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價．

已知：TiOSO4遇水會水解．
（1）步驟②中，用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應的離子方程式為
2Fe3++Fe═3Fe2+
2Fe3++Fe═3Fe2+
．
（2）步驟③中，實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的
b
b
（填字母序號）．
a．熔沸點差異           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）請結(jié)合化學用語用化學平衡理論解釋步驟④中將TiO2+轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理：
溶液中存在平衡：TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+，當加入熱水稀釋、升溫后，
平衡正向移動，生成H2TiO3．
溶液中存在平衡：TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+，當加入熱水稀釋、升溫后，
平衡正向移動，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）反應生產(chǎn)硫酸錳（MnSO4，易溶于水），該反應的離子方程式為
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寫出陽極所發(fā)生反應的電極反應式：
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（請結(jié)合化學用語解釋）
制備TiO2時，在電解槽發(fā)生如下反應：2CaO═2Ca+O2↑，2Ca+TiO2
 一定條件 
.
 
Ti+2CaO，由此可見，CaO的量不變；
制備TiO2時，在電解槽發(fā)生如下反應：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 來源：2013-2014學年湖北武漢市武昌區(qū)高三上學期期末考試理綜化學試卷（解析版） 題型：選擇題

研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、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溶液也可以達到相同目的

B．陽極的電極反應式為：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，“+"接線柱應連接Pb電極

 

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科目：高中化學 來源：2014屆河北省高三調(diào)研考試理綜化學試卷（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)生反應的化學方程式為：

FeTiO3＋2H2SO4＝TiOSO4＋FeSO4＋2H2O

 

回答下列問題：

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

（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TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進行的理由是_______________。

（4）由二氧化鈦制取四氯化鈦所涉及的反應有：

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

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

（5）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、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寫出陽極所發(fā)生反應的電極反應式：________________________________。

②在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是（請結(jié)合化學用語解釋）                                                                               。

 

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