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·xH2O,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:
(1)TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为_____________ ___ ________________。
(2)检验TiO2·xH2O中Cl-是否被除净的方法是________________ ________________。
(3)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是_________ _______;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的_____ ___(填字母代号)。
(4)滴定终点的现象是______________________________________________________。
(5)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________________.
(6)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________。
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________。
铝土矿的主要成分是,还含有
、
等杂质。
Ⅰ.从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示:
(1)试剂A是 ;溶液b与试剂B反应的离子方程式为 。
(2)向溶液a中通入过量的CO2,将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3,该方案的缺点是 。
Ⅱ.电解熔融的氧化铝可制备金属铝
(3)电解时,阳极的电极反应方程式为 ;每生产0.324吨铝,理论上转移电子的物质的量为 mol。
Ⅲ.新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备
(4)①氧化铝高温还原法:
CO(请配平)
②氯化铝与氨气高温合成法:
(5)方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法中,正确的是 。
A.方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定,反应时破坏化学键需要消耗更多的能量
B.方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中
C.两种方法中氮化铝均为还原产物
市售氯化钾中所含杂质以和
为主,也含有少量
、
等。提纯过程如下:
(1)操作I所用的玻璃仪器有 ;操作II的主要步骤是 。
(2)滤渣b的主要成分是 。
(3)检验溶液是否加入过量,其详细操作过程为 。
(4)产品KCl晶体可能仍含少量的NaCl,检验的方法是 ,进一步提纯的方法是 。
【化学—有机化学基础】
已知由C、H、O三种元素组成的化合物A,其相对分子质量为60,且A能与NaHCO3反应生成CO2;有机物B与A相对分子质量相同,A和B之间能发生酯化反应,生成有机物C;B烃基上的一氯取代产物有3种。请回答下列问题:
(1)C的结构简式是 ______________________;
(2)有机物B在Cu作催化剂的条件下与O2 反应生成D,有机物E是D的氧化产物,F是E的一种同分异构体,F可发生如下图所示的转化,其中Y的分子式为C6H8O4且分子中含有一个由六个原子构成的环。
①写出F的结构简式_____________________;
②写出由X生成Y的化学方程式________________________________________;
③Z在一定条件下可以聚合生成高分子化合物,写出化学方程式 。
【化学—物质结构与性质】
第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物。
(1)Cr的核外电子排布式为 ;
(2)科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下:
图中虚线表示的作用力为 ;
(3)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。在Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中,[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,则呈正四面体结构的原子团是 ,其中心原子的杂化轨道类型是 ;
(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈正四面体构型。试推测四羰基镍的晶体类型是 , Ni(CO)4易溶于下列 。
A.水 | B.四氯化碳 | C.苯 | D.硫酸镍溶液 |
【化学—化学与技术】
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在 的郊区(填标号);
A.有丰富黄铁矿资源的城市 B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为 。
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是 。
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃ |
600 |
620 |
640 |
660 |
炉渣中CuSO4的质量分数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
8.4 |
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因 。