鈦被認為是21世紀的重要金屬材料.納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用.

Ⅰ.目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法是:

第一步 首先將金紅石(TiO2)、炭粉混合,在高溫條件下通入氯氣制得TiCl4;

第二步 在氮氣氛圍中用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦.

已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol1

③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol1

:TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)ΔH=________.

Ⅱ.納米TiO2可通過TiCl4水解制備,過程為在冰水浴強力攪拌下,將一定量的TiCl4滴加到溶有HCl(NH4)2SO4的冰的TiCl4水溶液中,控制TiCl4濃度為1.1 mol/L時撤去冰浴,逐步升溫到95℃,恒溫水解1h,滴加氨水調(diào)節(jié)溶液pH約為6,自然冷卻后過濾產(chǎn)物經(jīng)水洗至無ClSO42-,再用乙醇洗滌3,高溫煅燒2h制備納米TiO2

(1) TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化學方程式為________.

(2)簡述升溫和調(diào)節(jié)溶液pH的目的:________.

Ⅲ.在制造TiO2過程中,需要測定Ti(Ⅳ)的含量.測定時首先將TiO2溶解為鈦液,然后取10 mL用水沖稀10倍,加過量鋁粉,充分振蕩,使其完全反應(yīng):

Ti(Ⅳ)+Al→Ti3++Al3+.過濾后,取出濾液20 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液,再加5 mL蒸餾水振蕩,用酸式滴定管滴加0.1 mol/L FeCl3溶液,終點到來時,用去了30 mL的FeCl3溶液.

(1)滴定終點的現(xiàn)象是________.

(2)原鈦液的物質(zhì)的量濃度為________.

(3)若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標準液液面,則使Ti(Ⅳ)的含量測定結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”).

答案:
解析:

  Ⅰ.-80kJ·mol-1

 、颍(1)TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl

  (2)加快反應(yīng)速率,促進平衡向水解的方向移動

 、螅芤鹤?yōu)檠t色,且半分鐘內(nèi)不褪色 1.5 mol/L 偏低(每空2分)


練習冊系列答案
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鈦和鈦的合金被認為是21世紀的重要材料,它們具有很多優(yōu)良的性能,如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工,鈦合金與人體有很好的“相容性”.根據(jù)它們的主要性能,下列用途不切合實際的是( 。

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鈦和鈦的合金被認為是21世紀的重要材料,它們具有很多優(yōu)良的性能,如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工,鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能,下列用途不切合實際的是

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點高、密度小、可塑性好、易于加工,鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)

它們的主要性能,下列用途不切合實際的是

A.用來做保險絲             B.用于制造航天飛機 

C.用來制造人造骨           D.用于制造汽車、船舶

 

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(10分)鈦被認為是21世紀的重要金屬材料。納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。

Ⅰ.目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法是:第一步 首先將金紅石(TiO2)、炭粉混合,在高溫條件下通入氯氣制得TiCl4;第二步 在氮氣氛圍中用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦。

已知:① C(s)+O2(g)=CO2(g)   △H=-393.5kJ·mol1      ② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

H=-566kJ·mol1 ③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=+141kJ·mol1

則:TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H=                      。

Ⅱ.納米TiO2可通過TiCl4水解制備,過程為:在冰水浴強力攪拌下,將一定量的TiCl4滴加到溶有HCl和(NH4)2SO4的冰的TiCl4水溶液中,控制TiCl4濃度為1.1mol/L時撤去冰浴,逐步升溫到95℃,恒溫水解1h后,滴加氨水,調(diào)節(jié)溶液pH約為6,自然冷卻后過濾,產(chǎn)物經(jīng)水洗至無Cl和SO42后,再用乙醇洗滌3遍,高溫煅燒2h制備納米TiO2。⑴TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化學方程式為_____________________。

⑵簡述升溫和調(diào)節(jié)溶液pH的目的:                                         。

Ⅲ.在制造TiO2過程中,需要測定Ti(Ⅳ)的含量。測定時首先將TiO2溶解為鈦液,然后取10mL用水沖稀10倍,加過量鋁粉,充分振蕩,使其完全反應(yīng):

Ti(Ⅳ)+Al→Ti3++Al3+。過濾后,取出濾液20mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液,再加5 mL蒸餾水振蕩,用酸式滴定管滴加0.1mol/L FeCl3溶液,終點到來時,用去了30mL的FeCl3溶液。⑴滴定終點的現(xiàn)象是____________________________________。[來

⑵原鈦液的物質(zhì)的量濃度為                        

⑶若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標準液液面,則使Ti(Ⅳ)的含量測定結(jié)果_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

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