纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
| 资料卡片 |
|
|
| 物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
| SiCl4 |
－70 |
57.6 |
| TiCl4 |
－25 |
136.5 |
Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
① 将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
② 将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③ 在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ 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____________，分离二者所采取的操作名称是________________。
(2) ③中反应的化学方程式是________________________________________________。
(3) 若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在________________(填仪器名称)中加热。
Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“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 c. OH＋OH―→H2O2
(4) b中破坏的是______________(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5) H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
Ⅲ. 某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)
(6) 若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为___
_________。
(7) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。
已知SO2可以用Fe（NO3）3溶液吸收，某学习小组据此按下图装置展开如下相关探究：取一定量的铜片于三颈烧瓶中，通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸，加热。装置A中有白雾（硫酸酸雾）生成，装置B中产生白色沉淀。
回答下列问题：
（1）装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为；检查图中连通装置A、B气密性的方法是。
（2）加入浓硫酸之前先通人N2一段时间，其目的是；排除装置A中白雾影响，可在装置A、B间增加洗气瓶C，则C中盛放的试剂是。若用氢氧化钠溶液处理尾气，则发生反应的离子方程式为。
（3）经过讨论，该小组对装置B中产生沉淀的原因，提出下列假设（不考虑各因素的叠加）：
假设1：装置A中白雾进入装置B中参与了反应。
假设2：。
假设3：Fe（NO3）2溶液显酸性，在此酸性条件下NO3‾能氧化SO2。
（4）请你设计实验验证上述假设3，写出实验步骤、预期现象和结论。
| 实验步骤（简述操作过程） |
预期现象和结论 |
| ①测1.0mol•L‾1Fe（NO3）3溶液的pH； ② ③ ④ |
(13分)过氧化钙是一种新型的多功能无机化工产品，常温下是无色或淡黄色粉末，易溶于酸。难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组在实验室用钙盐制取Ca02·8H20沉淀(该反应是一个放热反应)。
（1）仪器X的名称是。将装置A与B连接后要检查气密性，检查气密性的方法为
（2）仪器B的作用是。
（3）写出A中发生反应的化学方程式：。
（4）制取CaO2·8H20一般在0～5℃的低温下进行，原因是．生成CaO2·8H20的 化学方程式为。
（5）2．76 g CaO2·8H20样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线，140℃时完全脱水，杂质受热不分解)如图所示。
①试确定60℃时CaO2·xH20中x=。
②该样品中CaO2的质量分数为。
(15分）碱式碳酸钴 
常用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图所示的装置进行实验。
（1）请完成下列实验步骤：
①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；
②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性；
③加热甲中玻璃管，当乙装置中_______（填实验现象），停止加热；
④打开活塞a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量；
⑤计算。
（2）步骤④中缓缓通人空气数分钟的目的是___________________________________.
（3）某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用下列装置中的_______（填字母）连接在_______（填装置连接位置）。
（4）若按正确装置进行实验，测得如下数据。
则该碱式碳酸钴的化学式为______________。
（5）含有
的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃的颜色为_______。
（6）
常用作多彩水泥的添加剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取的一种工艺如下：
①净化除杂时，加入H2O2发生反应的离子方程式为____________________________.
②加入CoCO3调pH为5.2～7.6，则操作1获得的滤渣成分为_____________________.
③加盐酸调整pH为2～3的目的为__________________________________________.
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、______________（填操作名称）、过滤。
(14分)某化学小组用下图所列装置(固定装置略)验证CO能还原CuO，并探究其还原产物的组成。
请回答：
（1）按气流方向，各装置从左到右的连接顺序为：
i→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )尾气处理(填仪器接口的字母编号)。
（2）说明CO能还原CuO的实验现象为___________________________。
（3）该实验处理尾气的方法为___________________________。
（4）若去掉B装置，可能产生的影响为___________________________。
（5）将各装置按正确的顺序连接后进行实验。当反应结束后，F处硬质玻璃管中的固体全部变为红色。
[查阅资料]Cu和Cu2O均为红色；Cu2O在酸性溶液中能生成Cu和Cu2＋。
[提出猜想]红色固体的成分可能为：①Cu；②Cu2O；③________。
[实验验证]该小组为验证上述猜想，分别取少量红色固体放人试管中，进行如下实验。
| 实验编号 |
操作 |
现象 |
| a |
加入足量稀硝酸，振荡 |
试管内红色固体完全溶解，溶液变为蓝色，并有无色气体产生 |
| b |
加入足量稀硫酸，振荡 |
试管内有红色固体，溶液为无色 |
[实验评价]根据上述实验，不能确定红色固体成分的实验是________(填实验编号)，理由为_________(用化学方程式表示)。
[实验结论]根据上述实验结果，可知红色固体的成分为________(填化学式)。
（15分)下列实验步骤是兴趣小组对某混合样品含量的测定，样品成分为FeO、FeS2、SiO2、及其它杂质，杂质不与酸碱反应，受热稳定。（步骤中所加试剂均为足量）
①称量m g样品灼烧。装置如下：
请回答下列问题：
（1）连接好仪器后，如何检查整套装置的气密性。
（2）A瓶内所盛试剂是溶液。灼烧完成后熄灭酒精灯，若立即停止通空气，可能对实验的影响是（写两点）。
（3）步骤②中加入双氧水的离子方程式为。若此步骤不加入双氧水对测定硫元素含量的影响是（填“偏高”、“偏低”或“无影响”） 。
（4）连续操作1为、洗涤、、称量；连续操作2为洗涤、、称量。
（5）从步骤③的b g滤渣入手，可测定SiO2的含量，下面各组试剂中不适合测定的是。
| A．NaOH溶液、稀硫酸 | B．Ba（OH)2溶液、盐酸 |
| C．氨水、稀硫酸 | D．NaOH溶液、盐酸 |
（6）求样品中FeO的质量分数（列出算式即可）。