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_______。

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ρ 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酸式滴定管中。滴定到达终点的现象是_________________。

③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”）。

④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______________。（用分数表示）

Answer

（1）①液态 蒸馏 ② b

（2）①极性共价键 ②氧化性

（3）①2 5 6 2 8 5O2 ↑

②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

③偏高 ④17cv/200ρ

【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。

（3）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。

②滴定到达终点时溶液中没有H2O2，再滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。

③若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，说明有不参加反应的溶液去补充气泡，也就是说多消耗酸性高锰酸钾溶液，则测定结果偏高。

④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：0.85cV/（10.00ml×pg/ml）==17cv/200ρ

考点：无机化工应用 涉及物质制备原理及评价、数据处理等。