金屬鈦生產(chǎn)方法的新動向――電解法：首先將二氧化鈦粉末用澆注或壓力成形，燒結(jié)后作陰極，以石墨為陽極，以CaCl2為熔鹽，所加電壓為2.8V～3.2V。電解一定時間后，陰極由白色變?yōu)榛疑�，在掃描電子顯微鏡下觀察，有海綿狀鈦生成，陽極析出氣體為氧氣。下列說法錯誤的是：

A．陰極的電極反應式為：TiO2+4e-=Ti+ 202-

B．電解過程中使用2.8V～3.2V電壓的主要原因可能是：在此電壓下，熔融的氯化鈣不能電解

C．電解時Ca2+向陰極移動

D．電解時每轉(zhuǎn)移4mol電子，陽極有2 molO2生成

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2011?自貢模擬）TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途．
I．工業(yè)上用鈦礦石（FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）經(jīng)過下述反應制得：

其中，步驟②發(fā)生的反應為：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O．
（1）凈化鈦礦石時，是否需要除去雜質(zhì)FeO？答：
不需要
不需要
（填“需要”或“不需要”）．
（2）凈化鈦礦石時，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式．
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
；
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
．
II．TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦：
“方法一”是電解TiO2來獲得Ti：將處理過的TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaO為電解液，用碳塊作電解槽池．
（3）陰極反應的電極反應式為
TiO2+4e-=Ti+2O2-
TiO2+4e-=Ti+2O2-
．
“方法二”是先將TiO2與Cl2、C反應得到TiCl4，再用鎂還原得到Ti．因下述反應難于發(fā)生：
TiO2（s）+2Cl2（g）?TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ?mol-1所以不能直接由TiO2和Cl2反應（即氯化反應）來制取TiCl4．當往氯化反應體系中加入碳后，碳與上述反應發(fā)生耦合，使得反應在高溫條件下能順利進行．
（4）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-394kJ?mol-1．
請寫出TiO2與Cl2、C反應制各TiCl4的熱化學方程式：
TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）=TiCl4（l）+CO2（g）；△H=-243KJ?mol-1
TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）=TiCl4（l）+CO2（g）；△H=-243KJ?mol-1
．
（5）從化學平衡的角度解釋：往氯化反應體系中加入碳時，氯化反應能順利進行的原因．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2013?濰坊模擬）TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有生果用途．
（1）工業(yè)上用鈦礦石（FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）經(jīng)過下述反應制得：

其中，步驟②發(fā)生的反應為：2H2SO4+FeTiO3═TiOSO4+FeSO4+2H2O．
①凈化鈦礦石時，是否需要除云雜質(zhì)FeO？答：
不需要
不需要
（填“需要”或“不需要”）．
②凈化鈦礦石時，需用濃氫氧化鈉溶液來處理．寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式：
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
．
（2）TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦；
方法一是電解TiO2來獲得Ti（同時產(chǎn)生O2-）：將處理過的TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaCl2為電解液，用炭塊作電解槽池．
（3）陰極反應的電極反應式為
TiO2+4e-=Ti+2O2
TiO2+4e-=Ti+2O2
．
（4）電解過程中需定期向電解槽池中加入炭塊的原因是
碳單質(zhì)會與陽極產(chǎn)生的氧氣反應而不斷減少
碳單質(zhì)會與陽極產(chǎn)生的氧氣反應而不斷減少
．
方法二是先將TiO2與Cl2、C反應得到TiCl4，再用鎂還原得到Ti．因下述反應難于發(fā)生：
TiO2（s）+2Cl2?（g）?TiCl4（l）+O2（g）△H=151kJ/mol
所以不能直接由TiO2與Cl2反應（即氯化反應）來制取TiO4．當往氯化反應體系中加入炭塊后，炭塊與上述反應發(fā)生耦合，使得反應在高溫條件下能順利進行．
（5）已知：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol．請?zhí)羁眨?br />TiO2（s）+C（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+CO2（g）△H=
-243KJ?mol-1
-243KJ?mol-1
．
（6）從化學平衡的角度秋：往氯化反應體系中加入炭塊時，氯化反應能順利進行的原因是
碳單質(zhì)與氧氣反應減小產(chǎn)物濃度，使平衡向右移動，導致反應順利進行；碳與氧氣反應放熱，相當于升高溫度，平衡向著右移動
碳單質(zhì)與氧氣反應減小產(chǎn)物濃度，使平衡向右移動，導致反應順利進行；碳與氧氣反應放熱，相當于升高溫度，平衡向著右移動
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

(14分）在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途。 I.工業(yè)上用鈦礦石(,含等雜質(zhì)）經(jīng)過下述反應制得：

其中，步驟②發(fā)生的反應為：

(1)凈化鈦礦石時，是否需要除去雜質(zhì)FeO? ______ (填“需要”或“不需要”)。

(2)   凈化鈦礦石時，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式: __________________

II. TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦：

“方法一”是電解TiO2來獲得Th將處理過的TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaO為電解液，用碳塊作電解槽池。

(3)陰極反應的電極反應式為__________________

“方法二”是先將TiO2與 Cl2、C反應得到TiCl4,再用鎂還原得到TL因下述反應難于發(fā)生：

所以不能直接由Ti02和Cl2反應（即氯化反應）來制取TiCl4。當往氯化反應體系中加入碳后，碳與上述反應發(fā)生耦合，使得反應在高溫條件下能順利進行。

(4)   己知:

請寫出與Cl2、C反應制取TiO4的熱化學方程式：____________

(5)從化學平衡的角度解釋：往氯化反應體系中加入碳時，氯化反應能順利進行的原因________________________________________________

 

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科目：高中化學 來源：2010年四川省綿陽市高三考前模擬考試（理科綜合）化學部分 題型：填空題

TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途。

I．工業(yè)上用鈦礦石（FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）經(jīng)過下述反應制得：

其中，步驟②發(fā)生的反應為：2H2SO4＋FeTiO3=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。

（1）凈化鈦礦石時，是否需要除去雜質(zhì)FeO？答：        （填“需要”或“不需要”）。

（2）凈化鈦礦石時，需用濃氫氧化鈉溶液來處理，寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式。

答：                                                      。

II．TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦：

“方法一”是電解TiO2來獲得Ti（同時產(chǎn)生O2）：將處理過的TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaCl2為電解液，用碳塊作電解槽池。

（3）陰極反應的電極反應式為___________________________________。

（4）電解過程中需定期向電解槽池中加入碳塊的原因是______________________。

“方法二”是先將TiO2與Cl2、C反應得到TiCl4，再用鎂還原得到Ti。因下述反應難于發(fā)生：

TiO2 (s)＋2Cl2 (g)TiCl4(l)＋O2 (g)   ΔH=＋151 kJ·mol－1

所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反應（即氯化反應）來制取TiCl4。當往氯化反應體系中加入碳后，碳與上述反應發(fā)生耦合，使得反應在高溫條件下能順利進行。

（5）已知：C(s)＋O2 (g) = CO2 (g)   ΔH=－394 kJ·mol－1。請?zhí)羁眨?/p>

      TiO2 (s)＋C (s)＋2Cl2 (g) = TiCl4 (l)＋CO2 (g)   ΔH= ______________

（6）從化學平衡的角度解釋：往氯化反應體系中加入碳時，氯化反應能順利進行的原因。

答：____________________________________________。

 

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