题目列表(包括答案和解析)
(10分)钛被认为是21世纪的重要金属材料。纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
Ⅰ.目前大规模生产钛的方法是:第一步 首先将金红石(TiO2)、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4;第二步 在氮气氛围中用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
已知:① C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1 ② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
△H=-566kJ·mol-1 ③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=+141kJ·mol-1
则:TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H= 。
Ⅱ.纳米TiO2可通过TiCl4水解制备,过程为:在冰水浴强力搅拌下,将一定量的TiCl4滴加到溶有HCl和(NH4)2SO4的冰的TiCl4水溶液中,控制TiCl4浓度为1.1mol/L时撤去冰浴,逐步升温到95℃,恒温水解1h后,滴加氨水,调节溶液pH约为6,自然冷却后过滤,产物经水洗至无Cl-和SO42-后,再用乙醇洗涤3遍,高温煅烧2h制备纳米TiO2。⑴TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_____________________。
⑵简述升温和调节溶液pH的目的: 。
Ⅲ.在制造TiO2过程中,需要测定Ti(Ⅳ)的含量。测定时首先将TiO2溶解为钛液,然后取10mL用水冲稀10倍,加过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:
Ti(Ⅳ)+Al→Ti3++Al3+。过滤后,取出滤液20mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液,再加5 mL蒸馏水振荡,用酸式滴定管滴加0.1mol/L FeCl3溶液,终点到来时,用去了30mL的FeCl3溶液。⑴滴定终点的现象是____________________________________。[来
⑵原钛液的物质的量浓度为 。
⑶若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则使Ti(Ⅳ)的含量测定结果_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
钛被认为是21世纪的重要金属材料.纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用.
Ⅰ.目前大规模生产钛的方法是:
第一步 首先将金红石(TiO2)、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4;
第二步 在氮气氛围中用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛.
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH=-566 kJ·mol-1③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1
则
:TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________.Ⅱ.
纳米TiO2可通过TiCl4水解制备,过程为:在冰水浴强力搅拌下,将一定量的TiCl4滴加到溶有HCl和(NH4)2SO4的冰的TiCl4水溶液中,控制TiCl4浓度为1.1 mol/L时撤去冰浴,逐步升温到95℃,恒温水解1h后,滴加氨水,调节溶液pH约为6,自然冷却后过滤,产物经水洗至无Cl-和SO42-后,再用乙醇洗涤3遍,高温煅烧2h制备纳米TiO2.(1) TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为________.
(2)简述升温和调节溶液pH的目的:________.
Ⅲ.在制造TiO2过程中,需要测定Ti(Ⅳ)的含量.测定时首先将TiO2溶解为钛液,然后取10 mL用水冲稀10倍,加过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:
Ti(Ⅳ)+Al→Ti3++Al3+.过滤后,取出滤液20 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液,再加5 mL蒸馏水振荡,用酸式滴定管滴加0.1 mol/L FeCl3溶液,终点到来时,用去了30 mL的FeCl3溶液.
(1)滴定终点的现象是________.
(2)原钛液的物质的量浓度为________.
(3)若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则使Ti(Ⅳ)的含量测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
一、单项选择题(本题包括8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1.D 2.C 3.B 4.D 5.C 6.A 7.B 8.D
二、不定项选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给2分,选两个且都正确的给4分,但只要选错一个,该小题就为0分)
9.CD 10.AD 11.D 12.C 13.BC 14.D
三、(本题包括1小题,共14分)
15.
方案一:
(1)在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,将被测液滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较
(2)排除因盐酸的加入,稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小
方案二:
(1)赶走溶液中少量氧气,隔绝氧气
(2)CO32―+H2O HCO3―+OH―
(3)做对比实验,取上述NaOH溶液稀释,加入酚酞溶液出现红色且不褪去
方案三:
(1)7 (2)U形管中左边液面下降
(每空2分,共14分)
四、(本题包括2小题,共18分)
16.
⑴ 
⑵CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
⑶Al4SiC4+2N2
4AlN+SiC+
⑷可行,该反应是一个焓减、熵略大于0的反应,能自发进行
(每空2分,共8分)
17.
⑴ CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4
生成的CaCO3溶解度小于CaSO4有利于反应向正向进行。
⑵)BCD ⑶CO2 ⑷ABD(每空2分,共10分)
五、(本题包括1小题,共10分)
18.
⑴见图示(2分 ,其中过渡元素涂对得1分)
⑵
⑶ r(Cl-)>r(K+)
⑷ ②④ (5)
(除⑴外其余每空2分,共10分)
六、(本题包括1小题,共10分)
19.
⑴①增大压强 t3~t4 ②
⑵①如图 ②适当增大压强,研究新催化剂
(每空2分,共10分)
七、(本题包括1小题,共8分)
20.
⑴ 2 第2周期第VIA族 (各1分,共2分)
⑵1s22s22p63s23p63d64s2
⑶H+ + AlO2-
+ H2O
Al(OH)3
Al3+ + 3H2O
⑷4Fe(OH)2 + 2H2O+ O2=4Fe(OH)3
(除⑴外其余每空2分,共8分)
八、(本题包括1小题,共12分)
21.
⑴-80kJ?mol―1
⑵用过量的稀硫酸溶解过量的镁,不断搅拌,过滤,洗净、干燥
⑶加快反应速率,促进平衡向水解的方向移动
⑷取少量洗涤液,在其中加入AgNO3(或BaCl2),无沉淀生成则说明无相应离子。
Ag++Cl-=AgCl↓ Ba2++SO42-=BaSO4↓
(每空2分,共8分)
Ⅲ 1.5mol/L(4分,分步给分)
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