题目内容

利用如图所示联合装置制备金属钛,下列叙述正确的是(  )
A、甲装置中通入O2的电极反应式为:O2+4e-═2O2-
B、若不考虑能量的损失,制备24.0g金属钛,需要消耗氢气22.4 L
C、甲装置工作过程中pH减小
D、乙装置中的石墨电极反应式为:C+2O2--4e-═CO2
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:
分析:根据图知,甲为燃料电池,氢气为负极,被氧化,氧气为正极,发生还原反应,乙为电解装置,阳极上电极反应式为C+2O2--4e-═CO2↑,阴极上电极反应式为:2Ca2++4e-═2Ca,钙还原二氧化钛反应方程式为:2Ca+TiO2=Ti+2CaO,以此解答该题.
解答: 解:A.甲装置通入O2的电极为正极,反应式为O2+4H++4e-═2H2O,故A错误;
B.n(Ti)=
24.0g
48.0g/mol
=0.5mol,则消耗1molCa,转移2mol电子,由电极方程式H2-2e-═2H+可知,需要1molH2,则在标况下才为22.4 L,故B错误;
C.甲装置总反应为O2+2H2═2H2O,生成水导致磷酸浓度降低,则pH增大,故C错误;
D.乙装置石墨电极为阳极,电极反应式为C+2O2--4e-═CO2↑,故D正确.
故选D.
点评:本题综合考查电解池和原电池知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键,难度中等.
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