(10分)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(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
⑴ TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为__________________________。(2分)
(2) 配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是____________;(1分)
使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的_____(填字母代号)。(2分)
(3) 滴定终点的现象是____________________________________________。(1分)
(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(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为______________________。(2分)
(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(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果_________________。(1分)
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_____。(1分)
(8分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计实验方案.验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
方案1 |
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 |
溶液变成红色 |
白色物质为Na2O |
方案2 |
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
|
③静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
无明显现象 |
【思考与交流】
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是 。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为 。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中, 成立。你的理由是 。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由: 。
有一种MCFC型燃料电池,该电池所用燃料为H2和空气,电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为:2H2 + O2 == 2H2O,负极反应为H2 + CO32--2e- = H2O + CO2。下列说法中正确的是
A.正极反应为4OH--4e-= 2H2O + O2↑
B.电池放电时,电池中CO32-的物质的量将逐渐减少
C.放电时CO32-向负极移动
D.电路中的电子经正极、负极、熔融的K2CO3后再流回正极,形成闭合回路
已知A、B、C、D、E是短周期元素中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是
A.元素B位于元素周期表中第二周期第VIA族
B.一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间不能发生反应
C.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D.化合物AE与CE具有相同类型的化学键
下列装置能达到实验目的的是
A.实验室用装置①制取氨气
B.装置②将化学能转化为电能
C.装置③可用于分离沸点相差较大的互溶液体混合物
D.装置④中X若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸
下列叙述正确的是
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1 mol电子转移,则生成1 mol NaOH
D.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀