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 钛被称为21世纪金属，是研制卫星、火箭、宇宙飞船及深海潜艇的重要材料。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，利用下图所示装置模拟获得金属钙（需定期更换石墨棒），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. 甲装置工作过程中OH－向AgO/Ag极移动；乙装置工作过程中O2－向阴极移动

B. 若电解金属钛效率为，则获取1mol Ti时消耗Al的物质的量为

C. 乙装置阳极的电极反应式为

D. 在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少

C

练习册系列答案
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（2012?房山区一模）金属钛被称为“21世纪金属”．
（1）工业上用钛矿石（含FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过以下流程制得TiO2：

其中，步骤Ⅱ发生的反应为：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式：
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
、
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
．
②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水，在酸性条件下加入H2O2溶液，可制得具有净水作用的铁盐，该反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
．
③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2?nH2O胶体，该分散质颗粒直径大小在
1～100nm
1～100nm
范围．
（2）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：
方法一：将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，其阴极发生的反应：
TiO2+4e-=Ti+2O2-
TiO2+4e-=Ti+2O2-
．
方法二：通过以下反应制备金属钛
①TiO2（s）+2Cl2（g）
高温
TiCl4（g）+O2（g）；△H=+151kJ/mol
②TiCl4+2Mg 
高温
 2MgCl2+Ti
在实际生产中，需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4，其原因是：
碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动，并利用反应放热，导致反应顺利进行，使生成更多TiCl4；
碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动，并利用反应放热，导致反应顺利进行，使生成更多TiCl4；
．
（3）若已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-394kJ/mol，则由固体TiO2、固体C与Cl2气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为
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；
．

被称为“21世纪金属”的钛金属（Ti）有多种同位素，如等。这些同位素原子的中子数不可能为

A．30B．28C．26D．24

被称为“21世纪金属”的钛金属（Ti）有多种同位素，如等。这些同位素原子的中子数不可能为

A．30               B．28               C．26               D．24

 

金属钛被称为“21世纪金属”．
（1）工业上用钛矿石（含FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过以下流程制得TiO2：

其中，步骤Ⅱ发生的反应为：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式：______、______．
②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水，在酸性条件下加入H2O2溶液，可制得具有净水作用的铁盐，该反应的离子方程式为______．
③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2?nH2O胶体，该分散质颗粒直径大小在______范围．
（2）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：
方法一：将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，其阴极发生的反应：______．
方法二：通过以下反应制备金属钛
①TiO2（s）+2Cl2（g）数学公式TiCl4（g）+O2（g）；△H=+151kJ/mol
②TiCl4+2Mg 数学公式 2MgCl2+Ti
在实际生产中，需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4，其原因是：______．
（3）若已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-394kJ/mol，则由固体TiO2、固体C与Cl2气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为______．

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