TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下:
有关性质如下表
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
其他 |
CCl4 |
-23 |
76 |
与TiCl4互溶 |
TiCl4 |
-25 |
136 |
遇潮湿空气产生白雾 |
仪器A的名称是 ,装置E中的试剂是 。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、 、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为 (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)
水解TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:
①试剂A为 。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是 。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是 (填化学式)。
Ca3(PO4)2、CaHPO4均为难溶于水的白色固体。某同学向Na2HPO4溶液中滴加CaCl2溶液至恰好反应,生成了白色沉淀。试设计一个简单的实验方案,来证明所生成的白色沉淀是Ca3(PO4)2还是CaHPO4。
实验原理:______________________________
实验用品及试剂:试管、胶头滴管、_______________________________
实验步骤、现象、结论(可不填满)
①_________________________________;②_______________________________;
③_________________________________;④_______________________________。
设计实验证明盐酸和NaOH溶液发生了反应。学生提出了许多有创意的想法:①用酸碱指示剂监测,②用pH试纸监测,③利用导电实验测定离子浓度的变化,④将盐酸和碱液混合后的溶液蒸干后品尝味道。请对上述创意作出评判后回答下列问题:
⑴在想法①中,如果是将NaOH溶液滴入盐酸中,可以在盐酸中先加几滴____(填一种酸碱指示剂的名称),再不断滴入NaOH溶液,颜色由___变_____。
⑵在想法②中,写出测定pH的基本操作:____________________。
⑶在想法③中,如用浓度均为1mol/L的盐酸和NaOH溶液进行实验,简述实验的操作步骤,并说明是如何判断盐酸与NaOH溶液发生了反应。
⑷对第④中设计,提出你的看法?
⑸你能否提出其它一些有创意的想法。
设计一个实验,能通过观察到明显的现象,说明CO2与NaOH溶液发生了反应。实验用品:集气瓶、烧瓶、分液漏斗、长颈漏斗、导管、橡皮管、弹簧夹、烧杯、量筒、水、CO2气体、NaOH溶液以及你认为所能用到的仪器和药品。现有五位学生装设计了如图所示五个装置,试回答:
(A)(B)
(C)(D)
(E)
⑴对图A-E,请指出能达到实验目的的装置_______(用A、B、C、D、E填空),并说明能证明CO2与NaOH溶液发生了反应的操作及实验现象,将结果填入下表:
装置 |
实验方法 |
实验现象 |
⑵能否设计出其它一些方法来证明CO2与NaOH溶液发生了反应。
新装修的居室内,甲醛浓度往往很大.严重污染空气.居住者接触时间较长易得白血病。1×10—5mol·L—1的紫色KMnO4溶液遇甲醛气体即褪色。用下面的微型化学实验可测定室内空气甲醛含量:
(1) 试设计实验,在中学实验室里配制100mL l.00×10-4mol·L-1KMnO4溶液;
(2) 用2.5mL注射器准确量取2mL l.00×10—4mol·L—1KMnO4溶液,注入六孔穴板1*孔内,加入3滴6 mol·L—1H2SO4溶液,盖好塞子;按图连接好装置。将此装置置于待测地点,缓慢抽气,每次抽气50mL,直到溶液红色褪去,记录抽气次数。已知有关反应为:5HCHO+4KMnO4+6H2SO45CO2+11H2O+2K2SO4+4MnSO4
(3) 设抽气次数为n,试计算甲醛在空气中的含量(mg/m3)。
(4) 若室内空气中甲醛气体最高允许浓度为20mg·m-3试分析讨论室内空气符合标准时n的取值范围。
(5) 为保证实验结果精确性,实验过程中应注意什么?
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示的装置先进行了有关实验:
⑴B是用来收集实验中产生的装置,但未将导管画全,请将装置图补充完整。
⑵实验中他们取6.4g铜片和12mL 18mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解?你认为原因是 。
③下列试剂中能够证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填写字母编号)
A.铁粉 | B.BaCl2溶液 | C.银粉 | D.Na2CO3溶液 |
(3)为了测定余酸的物质的量浓度,甲、乙两位同学进行了如下设计:
①甲同学设计方案是:
先测定铜与浓硫酸反应产生的SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度,他认为测定SO2的量的方法有很多种,请问下列实验方案中不可行的是 (填写字母编号)
A:将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
B:将装置A产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀
C:用排水法测定装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)
D:将装置A产生的气体缓缓通入足量的氢氧化钡溶液(预先除去了溶解O2),反应完全后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀(隔绝空气条件下)
②乙同学设计的方案是:
在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL于锥形瓶中,滴加2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知:Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5),通过测定出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液体积不变,你认为乙同学设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度 ,(填能或否),其理由是 。
(4)请你再设计一个可行的实验方案来测定余酸的物质的量浓度。简要写出操作步骤及需要测定的数据,并写出相应的计算式。