Question

纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。

（1）工业上二氧化钛的制备是：

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,制得混有SiCl4杂质的TiCl4。

II. 将混有SiCl4杂质的TiCl4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. TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。

①TiCl4与SiCl4在常温下的状态是_______。II中所采取的操作名称_______。

资料卡片 物质 熔点 沸点 SiCl4 －70℃ 57.6℃ TiCl4 －25℃ 136.5℃

②如实验IV中，应将TiO2.xH2O放在_______ (填仪器编号)中加热。

（2）据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2,TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2,其过程大致如下：

　　 a. O2→2O    b. O+H2O→2OH(羟基)    c. OH+OH→H2O2

①b中破坏的是　　　　　　　　（填“极性共价键”或“非极性共价键”）。

②H2O2能清除路面空气中的等，其主要是利用了H2O2的　　　　（填“氧化性”或“还原性”）。

（3）过氧化氢是重要的化学试剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量。

请填写下列空白：

①取10.00 mL密度为P g/mL的过氧化氢溶液稀释至250 mL。取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。

用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数配平及化学式填写在方框里。

   MnO+     H2O2+    H+=     Mn2++     H2O+     

②滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入______________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定到达终点的现象是____________________________。

③重复滴定三次，平均耗用C mol/L KMnO4标准溶液 V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为______________。

④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_________ （填“偏高”或“偏低”或“不变”）。

Answer 1

【知识点】制备实验方案的设计；化学方程式的有关计算；极性键和非极性键；氧化还原反应；直接加热的仪器及使用方法；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

【答案解析】（1）①液态(1分)   蒸馏(1分)      ② b  (1分)               

（2）①极性共价键  (1分)          ②氧化性(1分)

（3）①2   5   6   2    8    5O2 ↑     （2分）

②酸式（1分）滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色

（2分）

③（3分）     ④偏高 （2分）

 解析：（1）①根据资料卡片中的TiCl4与SiCl4熔点、沸点可知，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态；分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法；
②Ⅳ为烧杯与蒸发皿通常进行液态加热，高温分解固体物质常在坩埚中进行；

①由2O+H2O→2OH，可知水中O-H键断裂，O-H键属于极性共价键；
②CxHy、CO等具有还原性，H2O2具有强氧化性，H2O2能氧化CxHy、CO等，清除路面空气中的CxHy、CO等，故答案为：氧化性；

①方程式中，高锰酸钾有强氧化性，能将双氧水氧化为氧气，先确定缺的是O2，锰元素化合价降低了5价，生成1mol氧气时，氧元素化合价升高2价，根据电子转移守恒，配平化学方程式高锰酸根前面的系数为2，双氧水前面的系数为5，根据原子守恒来配平其他物质前面的系数，答案为：2、5、6、2、8、502；

②由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管，滴定到达终点的现象是：滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色，故答案为：酸式；滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色；

③根据化学方程式可以得到关系式：2MnO4-～5H2O2，耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL，即cV×10-3mol的高锰酸钾时，所用双氧水的物质的量：2.5cV×10-3mol，则原过氧化氢的质量为：0.025cVmol×34g/mol=0.85cV，过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为：；

④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶，则测定结果偏高。

【思路点拨】本题考查学生阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作、对实验原理装置的理解等，难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息、基础知识解决问题的能力。