纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。
(1)工业上二氧化钛的制备方法是:
Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是SiO2)与碳粉混合放入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应,制得混有SiCl4杂质的TiCl4.
Ⅱ.将SiCl4分离,得到纯净的TiCl4.
Ⅲ.向TiCl4中加水,加热,水解得到沉淀TiO2•xH2O.
Ⅳ.将TiO2•xH2O高温分解得到TiO2.
资料卡片 |
||
物质 |
熔点 |
沸点 |
SiCl4 |
-70℃ |
57.6℃ |
TiCl4 |
-25℃ |
136.5℃ |
①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____。
②Ⅲ中反应的化学方程式是________。
③如在实验室中完成步骤IV,应将TiO2•xH2O放在_____(填字母序号图 1)中加热。
(2)据报道:“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.H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的__________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)图2是某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理(夹持装置已略去).
①缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体和足量空气,最终测得NaOH溶液增重11g,则CO 的转化率为________。
②实验①中,当CO气体全部通入后,还要再通一会儿空气,其目的是________。
实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)如何检查装置A的气密性?
(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液,其目的是 ,其原理是 。
(3)为了安全,在点燃D处的酒精灯之前,在b出口处必须 。
(4)装置B的作用是 ;装置C中装的液体是 。
(5)在气密性完好,并且进行了必要的安全操作后,点燃D处的酒精灯,在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式是 。
(6)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g,反应完全后U型管的质量增加7.2 g,则混合物中Fe2O3的质量为 g。
(7)U形管E右边又连接干燥管F的目的是 ,若无干燥管F,测得Fe2O3的质量将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验。
实验I反应产物的定性探究
按下图装置(固定装置已略去)进行实验
(1)A中反应的化学方程式为:_____________。
(2)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是_____________。
(3)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是 。
(4)为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断,还须进行一次实验。实验方案为 。
实验Ⅱ反应产物的定量探究
(5)为测出硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液,取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b mol·L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为ag,则硫酸铜的产率为 (已知:2Cu2++4I-=2CuI+I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)。
某种胃药片的制酸剂为碳酸钙,其中所含的制酸剂质量的测定如下:
①配制0.10 mol·L-1的 HCI和0.10mol·L-1的NaOH溶液
②取一粒(药片质量均相同)0.20g的此胃药片,磨碎后加入20.00mL蒸馏水
③以酚酞为指示剂,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定至终点④加入50.00mL0.10 mol·L-1的HCl溶液
(1)写出实验过程中至少需要的步骤 (写编号顺序)。
(2)下图所示的仪器中配制0.10 mol·L-1HCl溶液和0.10 mol·L-1的NaOH溶液肯定不需要的仪器是(填序号) ,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是(填仪器名称) 。
(3)配制0.1mol·L-1的NaOH溶液时,下列操作会使得所配溶液浓度变大的是 。
a.称量NaOH固体时动作过慢
b.溶解氢氧化钠时有部分液体溅出
c.未洗涤烧杯和玻璃棒
d.未冷却至室温就转移到容量瓶中
e.定容时俯视标线
f.摇匀后发现液面低于标线加水至标线
(4)写出有关反应的离子方程式
(5)若滴定消耗NaOH溶液体积为14.00mL,则该胃药中含碳酸钙的质量分数是 。
NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3的化学方程式为 ;该反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为 。
(2)按下图装置进行NH3性质实验。
先打开旋塞1,B瓶中的现象是 ,稳定后,关闭旋塞1。再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
(3)写出NH4Cl溶液水解的离子方程式 。
设计实验,探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
限选试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、250mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)
①实验目的:探究 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
②设计实验方案,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。
物理量 实验序号 |
V(溶液)/mL |
NH4Cl质量/g |
温度/℃ |
…… |
|
1 |
250 |
X |
…… |
||
2 |
250 |
…… |
③按实验序号1所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为X,则NH4Cl水解反应的平衡转化率为 (只列出算式,忽略水自身电离的影响)。
实验室需要0.1 mol·L-1 NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是___________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是_____ (填仪器名称)。
(2)在配制NaOH溶液时:
①根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为________g;
②若NaOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度_____(填“>”、“<”或“=”)0.1 mol/L;
③若NaOH固体溶解后立即移入容量瓶→洗烧杯→洗涤液移入容量瓶→定容,则所得溶液浓度________(填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1。
(3)在配制硫酸溶液时:
①所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为________(计算结果保留一位小数)mL;
②如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用________mL量筒最好;
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是__________________。