电子工业中，可用FeCl3—HCl溶液作为印刷电路铜板蚀刻液-优题课

某研究性学习小组在网上收集到如下信息： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
【实验】制作银镜，并与 $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液反应，发现银镜溶解。
（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是。
a. 边振荡盛有2%的 $A g N O_{3}$ 溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止
b．将几滴银氨溶液滴入2 $m l$ 乙醛中
c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d．银氨溶液具有较弱的氧化性
e．在银氨溶液配置过程中，溶液的 $P H$ 增大
【提出假设】
假设1： $F e^{3 +}$ 具有氧化性，能氧化 $A g$ 。
假设2： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液显酸性，在此酸性条件下 $N {O_{3}}^{-}$ 能氧化 $A g$ 。
【设计实验方案，验证假设】
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出 $F e^{2 +}$ ，验证了假设1的成立。请写出 $F e^{3 +}$ 氧化 $A g$ 的离子方程式：。
（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： $N {O_{3}}^{-}$ 在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

【思考与交流】
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液中的 $F e^{3 +}$ 和 $N {O_{3}}^{-}$ 都氧化了 $A g$ 。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：。

锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（ $L i M n_{2} O_{4}$ 、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：

（1）第②步反应得到的沉淀 $X$ 的化学式为。
（2）第③步反应的离子方程式是。

（3）第④步反应后，过滤 $L i_{2} C O_{3}$ 所需的玻璃仪器有。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：、。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含 $L i M n_{2} O_{4}$ 的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0 $m l$ 3.0 $m o l / L$ 的 $H_{2} S O_{4}$ 溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为 $L i_{2} C O_{3}$ ，则至少有 $g N a_{2} C O_{3}$ 参加了反应。

纳米 $T i O_{2}$ 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 $T i O_{2}$ 的方法之一是 $T i C l_{4}$ 水解生成 $T i O_{2} \cdot x H_{2} O$ ，经过滤、水洗除去其中的 $C l$ ，再烘干、焙烧除去水分得到粉体 $T i O_{2}$ 。
用现代分析仪器测定 $T i O_{2}$ 粒子的大小。用氧化还原滴定法测定 $T i O_{2}$ 的质量分数：一定条件下，将 $T i O_{2}$ 溶解并还原为 $T i^{3 +}$ ，再以 $K S C N$ 溶液作指示剂，用 $N H_{4} F e (S O_{4})_{2}$ 标准溶液滴定 $T i^{3 +}$ 至全部生成 $T i^{4 +}$ 。
请回答下列问题：
⑴ $T i C l_{4}$ 水解生成 $T i O_{2} \cdot x H_{2} O$ 的化学方程式为。
⑵ 检验 $T i O_{2} \cdot x H_{2} O$ 中 $C l^{-}$ 是否被除净的方法是。
⑶ 下列可用于测定 $T i O_{2}$ 粒子大小的方法是（填字母代号）。
a．核磁共振法 b．红外光谱法 c．质谱法 d．透射电子显微镜法
⑷ 配制 $N H_{4} F e (S O_{4})_{2}$ 标准溶液时，加入一定量 $H_{2} S O_{4}$ 的原因是；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外，还需要下图中的（填字母代号）。

a b c d e
⑸ 滴定终点的现象是。
⑹ 滴定分析时，称取 $T i O_{2}$ 摩尔质量为 $M g / m o l$ ）试样 $w g$ ，消耗 $c m o l / L$ $N H_{4} F e (S O_{4})_{2}$ 标准溶液 $V m l$ ，则 $T i O_{2}$ 质量分数表达式为。
⑺ 判断下列操作对 $T i O_{2}$ 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 $N H_{4} F e (S O_{4})_{2}$ 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。

请设计 $C O_{2}$ 在高温下与木炭反应生成 $C O$ 的实验。
(1)在下面方框中， $A$ 表示有长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在答题卡上的 $A$ 后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置,连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母 $B, C$ ……；其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下：

(2)根据方框中的装置图，在答题卡上填写该表

(3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是；
(4)验证 $C O$ 的方法是

请设计CO₂在高温下与木炭反应生成CO的实验。
(1)在下面方框中，A表示有长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在答题卡上的A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置,连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下：

(2)根据方框中的装置图，在答题卡上填写该表

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	石灰石、稀盐酸	石灰石与盐酸生成CO₂

(3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是________________________；
(4)验证CO的方法是____________________________；

	Cu(OH)₂	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃
开始沉淀时	4.7	7.0	1.9
沉淀完全时	6.7	9.0	3.2