納米材料二氧化鈦(TiO2)具有很高的化學(xué)活性,可做性能優(yōu)良的催化劑。

(1)工業(yè)上二氧化鈦的制備是:

I. 將干燥后的金紅石(主要成分TiO2,主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合裝入氯化爐中,在高溫下通入Cl2,制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4

II. 將混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4分離,得到純凈的TiCl4

III. 在TiCl4中加水、加熱,水解得到沉淀TiO2•xH2O。

IV. TiO2·xH2O高溫分解得到TiO2。

①TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是_______。II中所采取的操作名稱_______。

資料卡片

物質(zhì)

熔點

沸點

SiCl4

-70℃

57.6℃

TiCl4

-25℃

136.5℃

 

②如實驗IV中,應(yīng)將TiO2.xH2O放在_______ (填儀器編號)中加熱。

(2)據(jù)報道:“生態(tài)馬路”是在鋪設(shè)時加入一定量的TiO2,TiO2受太陽光照射后,產(chǎn)生的電

子被空氣或水中的氧獲得,生成H2O2,其過程大致如下:

 a. O2→2O    b. O+H2O→2OH(羥基)    c. OH+OH→H2O2

①b中破壞的是        (填“極性共價鍵”或“非極性共價鍵”)。

②H2O2能清除路面空氣中的等,其主要是利用了H2O2    (填“氧化性”或“還原性”)。

(3)過氧化氫是重要的化學(xué)試劑,它的水溶液又稱為雙氧水,常用作消毒、殺菌、漂白等。

某化學(xué)興趣小組取一定量的過氧化氫溶液,準(zhǔn)確測定了過氧化氫的含量。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

①取10.00 mL密度為P g/mL的過氧化氫溶液稀釋至250 mL。取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸餾水稀釋,作被測試樣。

用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測試樣,其反應(yīng)的離子方程式如下,請將相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)配平及化學(xué)式填寫在方框里。

 
   MnO+     H2O2+    H+=     Mn2++     H2O+     

②滴定時,將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入______________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。滴定到達(dá)終點的現(xiàn)象是____________________________。

③重復(fù)滴定三次,平均耗用C mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液 V mL,則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。

④若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失,則測定結(jié)果_________ (填“偏高”或“偏低”或“不變”)。


【知識點】制備實驗方案的設(shè)計;化學(xué)方程式的有關(guān)計算;極性鍵和非極性鍵;氧化還原反應(yīng);直接加熱的儀器及使用方法;物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

【答案解析】(1)①液態(tài)(1分)   蒸餾(1分)      ② b  (1分)               

(2)①極性共價鍵  (1分)          ②氧化性(1分)

(3)①2   5   6   2    8    5O2     (2分)

②酸式(1分)滴入最后一滴高錳酸鉀溶液時,溶液呈淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色

(2分)

(3分)     ④偏高 (2分)

 解析:(1)①根據(jù)資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點、沸點可知,TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是液態(tài);分離沸點相差較大的互溶液體常采取蒸餾方法;
②Ⅳ為燒杯與蒸發(fā)皿通常進(jìn)行液態(tài)加熱,高溫分解固體物質(zhì)常在坩堝中進(jìn)行;

(2)①由2O+H2O→2OH,可知水中O-H鍵斷裂,O-H鍵屬于極性共價鍵;
②CxHy、CO等具有還原性,H2O2具有強(qiáng)氧化性,H2O2能氧化CxHy、CO等,清除路面空氣中的CxHy、CO等,故答案為:氧化性;

(3)①方程式中,高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性,能將雙氧水氧化為氧氣,先確定缺的是O2,錳元素化合價降低了5價,生成1mol氧氣時,氧元素化合價升高2價,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,配平化學(xué)方程式高錳酸根前面的系數(shù)為2,雙氧水前面的系數(shù)為5,根據(jù)原子守恒來配平其他物質(zhì)前面的系數(shù),答案為:2、5、6、2、8、502;

②由于高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性,所以只能使用酸式滴定管,滴定到達(dá)終點的現(xiàn)象是:滴入一滴高錳酸鉀溶液,溶液呈淺紅色,且30秒內(nèi)不褪色,故答案為:酸式;滴入一滴高錳酸鉀溶液,溶液呈淺紅色,且30秒內(nèi)不褪色;

③根據(jù)化學(xué)方程式可以得到關(guān)系式:2MnO4-~5H2O2,耗用c mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL,即cV×10-3mol的高錳酸鉀時,所用雙氧水的物質(zhì)的量:2.5cV×10-3mol,則原過氧化氫的質(zhì)量為:0.025cVmol×34g/mol=0.85cV,過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:;

④若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失,有一部分溶液占據(jù)了氣泡的體積,并沒有滴入錐形瓶,則測定結(jié)果偏高。

【思路點撥】本題考查學(xué)生閱讀題目獲取信息能力、物質(zhì)分離提純等基本操作、對實驗原理裝置的理解等,難度中等,要求學(xué)生要有扎實的實驗基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用信息、基礎(chǔ)知識解決問題的能力。


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


下列說法正確的是

A.酸式鹽的水溶液一定顯酸性              B.酸性氧化物一定是非金屬氧化物

C.丁達(dá)爾效應(yīng)是溶液和膠體的本質(zhì)區(qū)別    D.HClO是弱酸,但NaClO是強(qiáng)電解質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是(  )

A

B

升高溫度,平衡常數(shù)減小

0~3 s內(nèi),反應(yīng)速率為

v(NO2)=0.2 mol·L-1

C

D

t1時僅加入催化劑,平衡正向移動

達(dá)平衡時,僅改變x,則xc(O2)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


將1 mol SO2和1 mol O2通入容積固定的密閉容器中,在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡時SO3的物質(zhì)的量為0.3 mol 。此時若移走0.5 mol SO2和0.5 mol O2,則反應(yīng)達(dá)到新平衡時SO3的物質(zhì)的量(  )。

A.為0.3 mol            B.為0.15 mol

C.小于0.15 mol         D.大于0.15 mol且小于0.3 mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


在一定溫度下將3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):

CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=________。

(2)已知在700 ℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=0.6,則該溫度下反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K2=________,反應(yīng)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)K3=________。

(3)已知在1 000 ℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K4為1.0,則該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(4)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(填編號)

A.容器中壓強(qiáng)不變

B.c(CO2)=c(CO)

C.生成a mol CO2的同時消耗a mol H2

D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

(5)在1 000 ℃下,某時刻CO2的物質(zhì)的量為2.0 mol,則此時v________v(填“>”、“=”或“<”)。該溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。

已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:

溫度/℃

400

500

830

1000

平衡常數(shù)K

10

9

1

0.6

 試回答下列問題:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。

(2)上述正向反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

(3)某溫度下上述反應(yīng)平衡時,恒容、升高溫度,原化學(xué)平衡向________反應(yīng)方向移動(填“正”或“逆”),正反應(yīng)速率________(填“增大”“減小”或“不變”),容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(4)在830 ℃發(fā)生上述反應(yīng),按下表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器,其中在向正反應(yīng)方向移動的有________(選填A(yù)、B、C、D)。

A

B

C

D

n(CO2)

3

1

0

1

n(H2)

2

1

0

1

n(CO)

1

2

3

0.5

n(H2O)

5

2

3

2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。

回答下列問題:

(1)反應(yīng)的△H       0(填“大于”或“小于”);100℃時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在0~60s時段,反應(yīng)速率v(N2O4)為            mol·L-1·s-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K1            。

(2)100℃時達(dá)到平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,經(jīng)10s又達(dá)到平衡。

a:T        100℃(填“大于”或“小于”),判斷理由是                      。

b:列式計算溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2            。

(3)溫度T時反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向            (填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動,判斷理由是                      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


一定條件下,向容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,發(fā)生如下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡時c(CH3OH)為0.2 mol·L-1。CO2(g)的平衡物質(zhì)的量濃度c(CO2)與溫度關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是  (  )。

A.0~5 min,CO2的平均反應(yīng)速率為0.04 mol·(L·min)-1

B.反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH<0

C.在T2 ℃時,若反應(yīng)處于狀態(tài)D,則一定有vv

D.若T1 ℃、T2 ℃時的平衡常數(shù)分別為K1K2,則K1K2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


室溫下,在0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積的變化曲線如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是(  )

A.a(chǎn)點時,溶液呈酸性的原因是Al3水解,離子方程式為Al3+3OHAl(OH)3

B.a(chǎn)~b段,溶液pH增大,Al3濃度不變

C.b~c段,加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀

D.d點時,Al(OH)3沉淀開始溶解

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