Question

15．研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的CaF₂-CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛．下列说法中错误的是（　　）

• A． 在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量保持不变
• B． 阳极的电极反应式为C+2O^2--4e^-═CO₂↑
• C． 由TiO₂制得1 mol金属Ti，理论上外电路通过2 mol 电子
• D． 若用铅蓄电池作供电电源，“-”接线柱应连接Pb电极

Answer 1

分析 根据图知，阳极上电极反应式为C+2O^2--4e^-═CO₂↑，阴极上电极反应式为：2Ca²⁺+4e^-═2Ca，钙还原二氧化钛反应方程式为：2Ca+TiO₂ $\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$Ti+2CaO，“+”接线柱应连接原电池正极，“-”接线柱应连接原电池负极，据此分析解答．

解答 解：A．阴极上电极反应式为：2Ca²⁺+4e^-═2Ca，钙还原二氧化钛反应方程式为：2Ca+TiO₂=Ti+2CaO，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变，故A正确；
B．阳极上电极反应式为C+2O^2--4e^-═CO₂↑，故B正确；
C．由TiO₂制得1mol金属Ti，Ti元素化合价由+4价降低到0价，则理论上外电路转移4mol电子，故C错误；
D．“-”表示原电池负极，所以“-”接线柱应连接原电池负极，即Pb极，故D正确；
故选C．

点评 本题综合考查电解池和原电池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握电极方程式的书写，为解答该类题目的关键，难度中等．