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方法是:Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是Si

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方法是:Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是Si

题型:不详难度:来源:
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方法是:
Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是SiO2)与碳粉混合放入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应,制得混有SiCl4杂质的TiCl4
Ⅱ.将SiCI4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

①根据资料卡片中信息判断,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是      ,分离二者所采用的操作名称是      
②Ⅲ中反应的化学方程式是             
③如Ⅳ在实验室中完成,应将TiO2·xH2O放在      (填字母)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。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2              (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理。(夹持装置已略去)

①如缓慢通入22.4 L(已折算成标准状况)CO气体,结果NaOH溶液增重11 g,则CO的转化率为        
②当CO气体全部通入后,还要按图示通一段时间空气,其目的是        
答案
(1)①液态(1分);蒸馏(1分)
②TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl(2分)③b(1分)
(2)氧化性(1分)
(3)①25%(2分)
②将残留在装置中的CO2气体排出,使其被NaOH溶液吸收,以减小误差(2分)
解析

试题分析:(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,
②由信息可知TiCl4与水在加热条件下,水解得到沉淀TiO2·xH2O与HCl,反应方程式为:TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl,Ⅳ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,
(2)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;
(3)①22.4L(已折算成标准状况)CO气体的物质的量为 =1mol;
NaOH溶液增重11g为吸收的CO2质量,根据碳元素守恒可知,转化率的CO的物质的量等于CO2的物质的量为=0.25mol;
所以CO的转化率为×100%=25%,故答案为:25%;
②装置中有残留的CO2气体,通一会儿空气,将残留在装置中的CO2气体排出,被NaOH溶液吸收,减小误差,
举一反三
钒及化合物用途广泛。工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO×V2O5)碱熔法提取V2O5。简要流程如下:

已知:①焙烧时可发生反应:V2O5 + Al2O3+2Na2CO32NaVO3 +2NaAlO2 +2CO2­
②常温下物质的溶解度:NaVO3~21.2 g /100g水;HVO3~0.008 g /100g水
(1)“浸出渣B”的主要成分是            。(写化学式)
(2)生产中,不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是                     
(3)“操作①”包括       、洗涤。如果不洗涤,则产品中可能含有的金属阳离子是          。下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作②”的是      。(填序号)
                               
A                  B                 C                     D
(4)NaVO3用于原油的脱硫技术,由V2O5溶于NaOH溶液中制取,反应的离子方程式为                                                                   
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亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:

(1)提高“反应l”反应速率的措施有________________________(写出一条即可)。
(2)“反应2”的氧化剂是_____________,该反应的化学方程式为__________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是__________________。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是__________________________。
(5)“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。
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某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。

(1)A中制取Cl2的离子方程式_______________________________________.
(2)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中只含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和_____________________________;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和_____________________________。
②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。

(3)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为__________________。
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海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示)

下列有关说法正确的是
A.第①步中除去粗盐中的等杂质,加入的药品顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaC12溶液→过滤后加盐酸
B.第②步中结晶出的MgC126H2O可在空气中受热分解制无水MgC12
C.从第③步到第⑤步的目的是浓缩
D.在第③④⑤步中溴元素均被氧化

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硫酸亚锡(SuSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:

查阅资料:
I.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
II.SnC12易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl]。
回答下列问题:
(1)SnC12粉末需要加浓盐酸进行溶解,请用化学方程式说明原因___________________。
(2)在SnC12溶液中加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH ②_________________。
(3)操作I中使用的玻璃仪器有___________________。
(4)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;
②加入过量的FeCl3,发生的反应为:SnCl2+ FeCl3= SnCl4+ FeCl2
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,发生的反应为:6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O
滴定时,K2Cr2O7溶液应该装在____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
若取2.0g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液40.00mL,锡粉中锡的质量分数是____________________。
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