Question

15．我國科學家最新研發(fā)的固體透氧膜提取金屬鈦工藝，其電解裝置如圖所示：將TiO₂熔于NaCl-NaF融鹽體系，以石墨為陰極，覆蓋氧滲透膜的多孔金屬陶瓷涂層為陽極，固體透氧膜把陽極和熔融電解質隔開，只有O^2-可以通過．下列說法不正確的是（　�。�

• A． a 極是電源的正極，O^2-在熔融鹽中從右往左遷移
• B． 陽極電極反應式為2O^2--4e^-=O₂↑
• C． 陽極每產生4.48L的O₂，理論上能生成0.2mol鈦
• D． NaCl-NaF融鹽的作用是降低熔化TiO₂需要的溫度

Answer 1

分析 A．連接陽極的電源電極是正極，連接陰極的電源電極是負極，電解質中陰離子向陽極移動；
B．陽極上氧離子失電子發(fā)生氧化反應；
C．根據(jù)轉移電子守恒計算生成鈦的物質的量；
D．NaCl-NaF融鹽的作用是降低熔化TiO₂需要的溫度，從而減少能量損失．

解答 解：A．連接陽極的電源電極是正極，連接陰極的電源電極是負極，電解質中陰離子向陽極移動，所以a是正極、b是負極，O^2-在熔融鹽中從右往左遷移，故A正確；
B．陽極上氧離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為2O^2--4e^-=O₂↑，故B正確；
C．溫度和壓強未知導致氣體摩爾體積未知，無法計算氧氣物質的量，則無法計算生成鈦的物質的量，如果是在標況下，則生成氣體物質的量是0.2mol，轉移電子物質的量=0.2mol×4=0.8mol，生成n（Ti）=$\frac{0.8mol}{4}$=0.2mol，故C錯誤；
D．NaCl-NaF融鹽溫度較高，它們能降低熔化TiO₂需要的溫度，從而減少能量損失，故D正確；
故選C．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高頻考點，涉及電極反應式的書寫、正負極的判斷、物質的量的有關計算等知識點，易錯選項是C，注意氣體摩爾體積適用范圍及適用條件．