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纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用.
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2?x H2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2
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用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小.用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO42标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+.请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2?x H2O的化学方程式为
 

(2)检验TiO2?x H2O中Cl-是否被除净的方法是
 

(3)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是
 
(填字母代号).
a.滴定法      b.重量法       c.排液量气法   d.透射电子显微镜法
(4)配制NH4Fe(SO42标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是
 
;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧   杯、量简外,还需要图中的
 
(填字母代号).精英家教网
(5)滴定Ti3+时的离子方程式为
 

滴定终点的现象是
 
;该现象的离子方程式
 

(6)称取TiO2(式量为M)试样w g,配成100mL溶液,取出25mL,进行滴定分析,消耗c mol?L-1 NH4Fe(SO42标准溶液V mL.TiO2质量分数表达式为
 

(7)下列操作会导致TiO2质量分数测定结果偏高的是
 

a、滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面.b、配制标准溶液时,烧杯中的NH4Fe(SO42溶液有少量溅出.
c、容量瓶清洗之后,未干燥.                  d、配制标准溶液定容时,俯视刻度线.
分析:(1)根据物质的性质和质量守恒定律书写化学方程式;
(2)检验沉淀是否洗净的方法是,取少量洗涤液,检验溶液中溶解的离子是否还存在;
(3)核磁共振谱用于测有机物中含有多少种氢原子;红外光谱分析有机物含有何种化学键和官能团;质谱法常用于测有机物相对分子质量;透射电子显微镜可以观察到微粒的大小,依此来进行判断;
(4)NH4Fe(SO42易水解,故需加入一定量的稀硫酸抑制水解;配制一定物质的量浓度的溶液,还需要容量瓶和胶头滴管;
(5)因为是用KSCN作指示剂,终点时NH4Fe(SO42不再反应,生成血红色的Fe(SCN)3
(6)根据得失电子守恒,25ml溶液中有:1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×10-3mol,则wg样品中含TiO2的质量为4cV×10-3mol×M:其质量分数为
cVM
1000w
×4=
cVM
250w

(7)NH4Fe(SO42溶液溅出,其物质的量浓度减小,消耗的体积增大,百分含量偏大;若终点俯视滴定管,读取的体积比实际消耗的体积偏小,质量分数偏小;仰视则相反,容量瓶是否干燥无影响.
解答:解:(1)设TiCl4的系数为1,根据元素守恒,TiO2?xH2O的系数为1,HCl的系数为4;再根据O元素守恒,可知H2O的系数为(2+x),故答案为:TiCl4+(x+2)H2O精英家教网TiO2?xH2O↓+4HCl;
(2)沉淀吸附溶液中的Cl-,根据F反应:Cl-+Ag+═AgCl↓,取少量洗涤液,检验溶液中溶解的离子是否还存在,
故答案为:取少量水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净;
(3)核磁共振谱用于测有机物中含有多少种氢原子;红外光谱分析有机物含有何种化学键和官能团;质谱法常用于测有机物相对分子质量;透射电子显微镜可以观察到微粒的大小,故答案为:d;
(4)NH4Fe(SO42易水解,故需加入一定量的稀硫酸抑制水解;配制一定物质的量浓度的溶液,还需要容量瓶和胶头滴管,故答案为:抑制NH4Fe(SO42水解;a、c;
(5)Fe3+与Ti3+反应,被还原为Fe2+,加入KSCN不显红色,当达到滴定终点时,再加入NH4Fe(SO42,溶液中Fe3+过量,会变成红色,故答案为:Ti3++Fe3+═Ti4++Fe2+;溶液变红,且30s不褪色;3SCN-+Fe3+精英家教网Fe(SCN)3
(6)根据得失电子守恒,有:1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×10-3mol,其质量分数为:
cVM
250w
,故答案为:
cVM
250w
; 
(7)a、若终点俯视滴定管,读取的体积比实际消耗的体积偏小,质量分数偏小,故a不选;
b、NH4Fe(SO42溶液溅出,其物质的量浓度减小,消耗的体积增大,百分含量偏大,故b选;
c、容量瓶是否干燥无影响,故c不选;
d、若终点仰视滴定管,读取的体积比实际消耗的体积偏大,质量分数偏大,故d选;
故答案为:bd.
点评:本题考查制备、检验和滴定方法,属实验问题,注意基本实验操作方法,具有一定的难度.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用.
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2?xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2
用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO42标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+
请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2?x H2O的化学方程式为
TiCl4+(x+2)H2O?TiO2?xH2O↓+4HCl
TiCl4+(x+2)H2O?TiO2?xH2O↓+4HCl

(2)检验TiO2?xH2O中Cl-是否被除净的方法是
取少量水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净
取少量水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净

(3)滴定终点的现象是
溶液变为红色
溶液变为红色

(4)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g?mol-1)试样w g,消耗c mol?L-1 NH4Fe(SO42标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为
cVM
1000w
(或
cVM
10w
%)
cVM
1000w
(或
cVM
10w
%)

(5)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填 偏高、偏低或无影响)
①若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO42溶液有少量溅出,使测定结果
偏高
偏高
.②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果.

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科目:高中化学 来源: 题型:

纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用.制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2?xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2.用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数操作如下:首先在一定条件下,把TiO2溶解并转化为Ti3+,再用NH4Fe(SO42标准溶液滴定Ti3+至全部转化成Ti4+
请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2?xH2O的化学方程式为
TiCl4+(x+2)H2O=TiO2?xH2O↓+4HCl
TiCl4+(x+2)H2O=TiO2?xH2O↓+4HCl

(2)检验TiO2?xH2O中Cl-是否被除净的方法是
取少量最后一次水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净
取少量最后一次水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净

(3)配制NH4Fe(SO42标准溶液时,加入一定量H2SO4的目的是
抑制NH4Fe(SO42水解
抑制NH4Fe(SO42水解
;配制溶液使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要如图中的
ac
ac
(填字母代号).
(4)该滴定操作所用到的指示剂是
KSCN溶液
KSCN溶液
,滴定终点的现象是
溶液变为红色,且半分钟不褪色
溶液变为红色,且半分钟不褪色

(5)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g?mol-1)试样w g,消耗c mol?L-1NH4Fe(SO42标准溶液V mL,则TiO2质量分数为
cVM
1000W
cVM
10W
%
cVM
1000W
cVM
10W
%

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?天津)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用.制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2?x H2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2.用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小.用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO42标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+
请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2?x H2O的化学方程式为
TiCl4+(x+2)H2OTiO2?xH2O↓+4HCl
TiCl4+(x+2)H2OTiO2?xH2O↓+4HCl

(2)检验TiO2?x H2O中Cl-是否被除净的方法是
取少量水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净
取少量水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净

(3)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是
d
d
(填字母代号).
a.核磁共振法    b.红外光谱法    c.质谱法    d.透射电子显微镜法
(4)配制NH4Fe(SO42标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是
抑制NH4Fe(SO42水解
抑制NH4Fe(SO42水解
;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要图中的
a、c
a、c
(填字母代号).

(5)滴定终点的现象是
溶液变为红色
溶液变为红色

(6)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g?mol-1)试样w g,消耗c mol?L-1 NH4Fe(SO42标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为
cVM
1000w
(或
cVM
10w
%)
cVM
1000w
(或
cVM
10w
%)

(7)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO42溶液有少量溅出,使测定结果
偏高
偏高

②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果
偏低
偏低

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年浙江省高三下学期回头考试(理综)化学部分 题型:填空题

纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。

(1)工业上二氧化钛的制备是:  资料卡片:

物质熔点SiCl4 -70 ℃ 、 TiCl4 -25 ℃;物质沸点SiCl457.6 ℃、TiCl4136.5 ℃

Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分TiO2,主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应,制得混有SiCl4杂质的TiCl4。 

Ⅱ.将SiCl4分离,得到纯净的TiCl4

Ⅲ.在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O。

Ⅳ.经过滤、水洗除去其中的Cl,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2

①在常温下分离TiCl4与SiCl4所采取的操作名称是              ;

②Ⅲ中反应的化学方程式是                                   ;

③ 检验TiO2·x H2O中Cl是否被除净的方法是______________________________。

(2)TiO2粒子的大小可以用现代分析仪器测定,而用氧化还原滴定法可测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。回答下列问题:

①下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是_____________________(填字母代号)。

a.核磁共振法    b.红外光谱法    c.质谱法    d.透射电子显微镜法

②配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的_____(填字母代号)。

 

③滴定终点的现象是___________________________________________________。

④滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol1)试样w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为_________________________。

⑤若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,对TiO2质量分数测定结果的影响_________________________。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

 

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