Question

【题目】TiO2广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨等领域。TiOSO4溶液加水稀释可析出aTiO2·bH2O沉淀。

（1）写出TiOSO4溶液加水稀释时所发生反应的化学方程式：____。

（2）实验室测定aTiO2·bH2O组成的方法如下：

步骤一：取样品4.900 g，在酸性条件下充分溶解，加入适量铝将溶解生成的TiO2+还原为Ti3+，将溶液转移到容量瓶中，并定容至250 mL。

步骤二：取25.00 mL定容后的溶液于锥形瓶中，加入KSCN溶液作指示剂，用0.2000mol·L－1的NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定，将实验数据记录在下表中。重复滴定2次。滴定过程发生的物质转化为：Ti3+TiO2+

滴定序号	待测液体积/mL	NH4Fe(SO4)2标准溶液
		滴定管起点读数/mL	滴定管终点读数/mL
1	25.00	0.04	25.04
2	25.00	0.07	25.05
3	25.00	0.13	25.15

①使用滴定管过程中所涉及下列操作的先后顺序是____（填字母）。

a．排除滴定管尖嘴处的气泡 b．检查滴定管是否漏液 c．用待装液润洗滴定管

②滴定终点的实验现象是____。

③通过计算确定该样品的组成，写出计算过程____。

Answer 1

【答案】aTiOSO4＋(a＋b)H2O＝aTiO2·bH2O↓＋aH2SO4 b c a 溶液恰好变为红色，且半分钟内不褪去 取三次滴定消耗标准溶液的平均值为25.00mL，n[NH4Fe(SO4)2]=0.2000 mol·L－1×25.00×10－3L=5×10－3mol，n[NH4Fe(SO4)2]=n[Ti3＋]，4.900g样品中：n(TiO2)= 10×5×10－3mol=0.05 mol，m(TiO2)= 0.05 mol×80.0 g·mol－1=4.000 g，m(H2O)=4.900 g–4.000 g=0.900 g，n(H2O) ==0.05 mol ，a∶b=0.05 mol∶0.05 mol = 1∶1，该样品的实际组成为TiO2·H2O

【解析】

（1）TiOSO4溶液加水稀释时所发生的反应生成硫酸和aTiO2·bH2O，方程式为：aTiOSO4＋(a＋b)H2O＝aTiO2·bH2O↓＋aH2SO4

（2）①滴定管使用前需要检查是否漏水、水洗、待装液洗、排气泡、调液面等，所以顺序为b.检查滴定管是否漏液；c.用待装液润洗滴定管；a.排除滴定管尖嘴处气泡，故答案为bca；

②取25.00毫升定容后的溶液于锥形瓶中，加入硫氰化钾溶液做指示剂，用0.2000mol/L的NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定，滴入最后一滴溶液变为红色且半分钟内不变化说明滴定达到了终点；

③三次滴定消耗的标准液的体积求出平均值，然后根据关系式TiO2 ---NH4Fe(SO4)2计算，

n[NH4Fe(SO4)2]=0.2000 mol·L－1×25.00×10－3L=5×10－3mol，n[NH4Fe(SO4)2]=n[Ti3＋]，4.900g样品中：n(TiO2)= 10×5×10－3mol=0.05 mol，m(TiO2)= 0.05 mol×80.0 g·mol－1=4.000 g，m(H2O)=4.900 g–4.000 g=0.900 g，n(H2O) ==0.05 mol ，a∶b=0.05 mol∶0.05 mol = 1∶1，该样品的实际组成为TiO2·H2O

（1）TiOSO4溶液加水稀释时所发生的反应生成硫酸和aTiO2·bH2O；

（2）①滴定管使用前需要检查是否漏水、水洗、待装液洗、排气泡、调液等；

②取25.00毫升定容后的溶液于锥形瓶中，加入硫氰化钾溶液做指示剂，用0.2000mol/L的NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定，滴入最后一滴溶液变为红色且半分钟内不变化说明滴定达到了终点；

③三次滴定消耗的标准液的体积求出平均值，为，然后根据关系式TiO2 ---NH4Fe(SO4)2求出TiO2的质量，n[NH4Fe(SO4)2]=0.2000 mol·L－1×25.00×10－3L=5×10－3mol，n[NH4Fe(SO4)2]=n[Ti3＋]，4.900g样品中：n(TiO2)= 10×5×10－3mol=0.05 mol，m(TiO2)= 0.05 mol×80.0 g·mol－1=4.000 g，m(H2O)=4.900 g–4.000 g=0.900 g，n(H2O) ==0.05 mol ，a∶b=0.05 mol∶0.05 mol = 1∶1，该样品的实际组成为TiO2·H2O。