Question

【題目】研究發現，可以用石墨作陽極、鈦網作陰極、熔融的CaF2－CaO作電解質，利用圖示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中錯誤的是

A. 在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量保持不變

B. 陽極的電極反應式為C＋2O2－－4e－===CO2↑

C. 由TiO2制得1 mol金屬Ti，理論上外電路通過2 mol 電子

D. 若用鉛蓄電池作供電電源，“—”接線柱應連接Pb電極

Answer 1

【答案】C

【解析】

由圖可知，與電源正極相連的石墨電極為陽極，陽極上C失去電子發生氧化反應生成二氧化碳，電極反應式為C+2O2--4e-═CO2↑，與電源負極相連的鈦網為陰極，陰極上Ca2+得電子發生還原反應生成Ca，電極反應式為：Ca2++2e-═Ca，反應生成的鈣還原二氧化鈦制得Ti，反應的化學方程式為：2Ca+TiO2=Ti+2CaO。

A項、陰極上Ca2+得電子發生還原反應生成Ca，電極反應式為：Ca2++2e-═Ca，反應生成的鈣還原二氧化鈦制得Ti，反應的化學方程式為：2Ca+TiO2=Ti+2CaO，則制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量保持不變，故A正確；

B項、陽極上C失去電子發生氧化反應生成二氧化碳，電極反應式為C+2O2--4e-═CO2↑，故B正確；

C項、TiO2中Ti元素的化合價為+4，由TiO2制得1 mol金屬Ti，反應轉移4 mol 電子，則理論上外電路通過4 mol 電子，故C錯誤；

D項、Pb為鉛蓄電池的負極，則“—”接線柱應連接Pb電極，故D正確。

故選C。