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    研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融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铁制备金属钛。下列说法中正确的是

    A．将熔融CaF2-CaO换成Ca(NO3)2溶液也可以达到相同目的

    B．阳极的电极反应式为：C+2O2－-4e－CO2↑

    C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少

    D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+"接线柱应连接Pb电极

     

    【答案】

    B

    【解析】

    试题分析：金属钙很活泼，会和水反应，因此不能用溶液作电解质，A选项错误；用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，阳极发生氧化反应，阴极析出钙金属发生还原反应，阳极图示产物可可知，阳极生成二氧化碳气体，是电解质中的氧离子失电子生成氧气，氧气和阳极石墨反应生成的二氧化碳，所以电极反应为：2O2－-4e－=O2↑，C+2O2－-4e－=CO2↑，B选项正确，制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：2CaO═2Ca+O2↑，2Ca+TiO2 Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变，C选项错误；若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+"接线柱应连接PbO2电极，D选项错误。

    考点：考查电化学知识。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如图所示．钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价．

    已知：TiOSO4遇水会水解．
    （1）写出相应的离子方程式：
    步骤①中，钛元素从钛铁矿中溶入溶液时发生的反应为：
    FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
    FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
    ；
    步骤②中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的为
    2Fe3++Fe=3Fe2+
    2Fe3++Fe=3Fe2+
    ．
    （2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的
    b
    b
    （填字母序号）．
    a．熔沸点差异 b．溶解性差异   c．氧化性、还原性差异
    （3）步骤②、③、④中，均需用到的分离操作是
    过滤
    过滤
    （填操作名称）；步骤④中使用热水的目的是
    促使TiO2+水解平衡正向移动
    促使TiO2+水解平衡正向移动
    ．
    （4）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰（MnSO4，易溶于水），则反应的离子方程式为
    MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
    MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
    ．
    （5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛．写出阳极所发生反应的电极反应式：
    2O2--4e-=O2↑，或C+2O2--4e-=CO2↑
    2O2--4e-=O2↑，或C+2O2--4e-=CO2↑
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?海淀区一模）工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示．钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价．

    已知：TiOSO4遇水会水解．
    （1）步骤②中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为
    2Fe3++Fe═3Fe2+
    2Fe3++Fe═3Fe2+
    ．
    （2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的
    b
    b
    （填字母序号）．
    a．熔沸点差异           b．溶解性差异          c．氧化性、还原性差异
    （3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是
    过滤
    过滤
    （填操作名称）．
    （4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：
    溶液中存在平衡：TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+，当加入热水稀释、升温后，
    平衡正向移动，生成H2TiO3．
    溶液中存在平衡：TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+，当加入热水稀释、升温后，
    平衡正向移动，生成H2TiO3．
    ．
    （5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰（MnSO4，易溶于水），该反应的离子方程式为
    MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O
    MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O
    ．
    （6）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用如下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛．

    ①写出阳极所发生反应的电极反应式：
    2O2--4e-═O2↑
    2O2--4e-═O2↑
    ．
    ②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）
    制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：2CaO═2Ca+O2↑，2Ca+TiO2
     一定条件 
    .
     
    Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变；
    制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：2CaO═2Ca+O2↑，2Ca+TiO2
     一定条件 
    .
     
    Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变；
    ．

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    科目：高中化学 来源：2013届江苏省盐城市明达中学高三上学期学情调研考试化学试卷（带解析） 题型：单选题

    研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。下列叙述正确的是

    A．该电池工作过程中O2－向阴极移动
    B．阳极的电极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑
    C．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“－”接线柱应连接PbO2电极
    D．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少

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    科目：高中化学 来源：2014届河北省高三调研考试理综化学试卷（解析版） 题型：填空题

    工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：

    FeTiO3＋2H2SO4＝TiOSO4＋FeSO4＋2H2O

     

    回答下列问题：

    （1）钛铁矿和浓硫酸反应属于______________________  （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。

    （2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。

    （3）反应TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________。

    （4）由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：

    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反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是______________________。

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

    （5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。①写出阳极所发生反应的电极反应式：________________________________。

    ②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）                                                                               。

     

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