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。
制備納米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,經(jīng)過(guò)濾、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2 。
用氧化還原滴定法測(cè)定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
⑴ TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________。
⑵ 檢驗(yàn)TiO2·x H2O中Cl-是否被除凈的方法是______________________________。
⑶配制NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),加入一定量H2SO4的原因是_________________;使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量簡(jiǎn)外,還需要下圖中的_____(填字母代號(hào))。
a b c d e
(4) 滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________________________________。
(5) 滴定分析時(shí),稱取TiO2(摩爾質(zhì)量為M g·mol-1)試樣w g,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL,則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_(kāi)________________________。
(6) 判斷下列操作對(duì)TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定結(jié)果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)
① 若在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過(guò)程中,燒杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量濺出,使測(cè)定結(jié)果_________________________。
② 若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,使測(cè)定結(jié)果_________。
⑴ TiCl4 + (2+x)H2O == TiO2﹒XH2O + 4HCl
⑵ 去上層清液加入硝酸銀和稀硝酸如無(wú)沉淀產(chǎn)生說(shuō)明已經(jīng)洗凈。
⑶抑制三價(jià)鐵水解;ac。
(4) 溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不變色。
(5) 。
(6) ①高。②低。
本題是圍繞化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的綜合性試題,主要考點(diǎn)有:化學(xué)方程式配平、沉淀的洗滌、顆粒大小的測(cè)量方法,和溶液的配制、滴定操作及誤差分析,質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算等。(1)設(shè)TiCl4的系數(shù)為1,根據(jù)元素守恒,TiO2·xH2O的系數(shù)為1,HCl的系數(shù)為4;再根據(jù)O元素守恒,可知H2O的系數(shù)為(2+x)。
(2)檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的方法是,取少量洗滌液,檢驗(yàn)溶液中溶解的離子是否還存在。
(3) NH4Fe(SO4)2易水解,故需加入一定量的稀硫酸抑制水解;配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,還需要容量瓶和膠頭滴管。
(5)因?yàn)槭怯肒SCN作指示劑,終點(diǎn)時(shí)NH4Fe(SO4)2不再反應(yīng),生成血紅色的Fe(SCN)3。
(6)根據(jù)得失電子守恒,有:1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)= n(Ti3+)= n(TiO2)=cV×10-3mol,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
(7) NH4Fe(SO4)2溶液濺出,其物質(zhì)的量濃度減小,消耗的體積增大,百分含量偏大;若終點(diǎn)俯視滴定管,讀取的體積比實(shí)際消耗的體積偏小,質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010-2011學(xué)年浙江省高三下學(xué)期回頭考試(理綜)化學(xué)部分 題型:填空題
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。
(1)工業(yè)上二氧化鈦的制備是: 資料卡片:
物質(zhì)熔點(diǎn)SiCl4 -70 ℃ 、 TiCl4 -25 ℃;物質(zhì)沸點(diǎn)SiCl457.6 ℃、TiCl4136.5 ℃
Ⅰ.將干燥后的金紅石(主要成分TiO2,主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合裝入氯化爐中,在高溫下通入Cl2反應(yīng),制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4。
Ⅱ.將SiCl4分離,得到純凈的TiCl4。
Ⅲ.在TiCl4中加水、加熱,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
Ⅳ.經(jīng)過(guò)濾、水洗除去其中的Cl—,再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2 。
①在常溫下分離TiCl4與SiCl4所采取的操作名稱是 ;
②Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ;
③ 檢驗(yàn)TiO2·x H2O中Cl-是否被除凈的方法是______________________________。
(2)TiO2粒子的大小可以用現(xiàn)代分析儀器測(cè)定,而用氧化還原滴定法可測(cè)定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+;卮鹣铝袉(wèn)題:
①下列可用于測(cè)定TiO2粒子大小的方法是_____________________(填字母代號(hào))。
a.核磁共振法 b.紅外光譜法 c.質(zhì)譜法 d.透射電子顯微鏡法
②配制NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外,還需要下圖中的_____(填字母代號(hào))。
③滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________________________________________________。
④滴定分析時(shí),稱取TiO2(摩爾質(zhì)量為M g·mol-1)試樣w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL,則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_(kāi)________________________。
⑤若在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過(guò)程中,燒杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量濺出,對(duì)TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定結(jié)果的影響_________________________。(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)
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