Question

实验题：

（1）下列说法正确的是_________

A．图1为实验室制备硝基苯的装置

B．图2可以用于测定乙醇分子结构

C．图3装置可以达到验证酸性：CH₃COOH > H₂CO₃ > C₆H₅OH的目的

D．图4装置可以达到验证溴乙烷发生消去反应生成烯烃的目的

(2)用氧化还原滴定法测定制备得到的TiO₂试样中的TiO₂的质量分数：在一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作为指示剂，用NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。

①TiCl₄水解生成TiO₂·xH₂O的化学方程式为____________________。

②滴定终点的现象是___________________。

③滴定分析时，称取TiO₂试样0.2 g，消耗0.1 mol·L^—1NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液20mL，则TiO₂的质量分数为________________。

④若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准溶液的液面，使其测定结果__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

⑤工业上由H₄TiO₄可制得钛白粉TiO₂。TiO₂直接电解还原法生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl₂，原理如图所示，阴极的电极反应为_________。

(3)在化学分析中采用K₂CrO₄为指示剂,以AgNO₃标准溶液滴定溶液中Cl^-,利用Ag⁺与Cr 生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl^-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10^-5 mol·L^-1)时,溶液中c(Ag⁺)为______mol·L^-1,此时溶液中c(Cr)等于_______mol·L^-1。(已知Ag₂CrO₄、AgCl的K_sp分别为2.0×10^-12和2.0×10^-10)

Answer

B TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl 滴入最后一滴标准溶液时, 锥形瓶内溶液变成红色, 且半分钟不褪色 80% 偏小 TiO2＋4e－==Ti＋2O2- 2.0×10-5 5.0×10-3

【解析】（1）考查实验方案设计与评价，A、制备硝基苯，温度计的水银球应插入水浴中，故A错误；B、C2H6O的结构简式可能是CH3CH2OH，也可能是CH3－O－CH3，因此通过与金属钠反应，测产生氢气与C2H6O的物质的量关系，确认乙醇的结构简式，如果是乙醇和氢气的物质的量之比为2：1，则乙醇的结构简式为CH3CH2OH，反之则为CH3－O－CH3，故B正确；C、因为乙酸也挥发，因此从广口瓶中逸出的气体中混有乙酸，对后续实验产生干扰，故C错误；D、乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，从试管中出来的气体中混有乙醇，对实验产生干扰，故D错误；（2）考查滴定实验、量的测定和电极反应式的书写，①TiCl4发生水解，其化学反应方程式为TiCl4＋（2+x）H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl；②TiO2中Ti的化合价由＋4价→＋3价，化合价降低，把Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液，溶液变红，即滴定到终点的现象是：滴入最后一滴标准溶液时, 锥形瓶内溶液变成红色, 且半分钟不褪色 ；③依据得失电子数目守恒，有：n(Fe2＋)×1=n(TiO2)×1，即n(TiO2)=n(Fe2＋)=20×10－3×0.1mol=2×10－3mol，其质量分数为2×10－3×80/0.2×100%=80%；④滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准溶液的液面，标准溶液的体积偏小，因此所测结果偏小；⑤根据电极原理，TiO2为阴极，根据装置图O2－从阴极移向阳极，即阴极反应式为TiO2＋4e－=Ti＋2O2－；（3）考查溶度积的计算，Cl－恰好转化成沉淀，此时c(Ag＋)=Ksp(AgCl)/c(Cl－)=2.0×10－10/10－5mol·L－1=2×10－5mol·L－1，此时溶液中c(CrO42－)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag＋)=2×10－12/(2×10－5)2mol·L－1=5×10－3mol·L－1。