Question

【題目】納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。

制備納米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O，經(jīng)過(guò)濾、水洗除去其中的Cl-，再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2。

用現(xiàn)代分析儀器測(cè)定TiO2粒子的大小；用氧化還原滴定法測(cè)定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：一定條件下，將TiO2溶解并還原為Ti3+，再以KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化學(xué)方程式為：____________________________。

(2)檢驗(yàn)TiO2·xH2O中Cl-是否被除凈的方法是：____________________________。

(3)可用于測(cè)定TiO2粒子大小的方法是____________________（填字母代號(hào)）。

a．核磁共振法 b．紅外光譜法 c．質(zhì)譜法 d．透射電子顯微鏡法

(4)配制NH4Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需要下圖中的_________（填字母代號(hào)）。

(5)滴定時(shí)，稱(chēng)取TiO2（摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1）試樣wg，消耗cmol·L-1NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為____________。

(6)判斷下列操作對(duì)配制NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液的影響（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）

①若在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過(guò)程中，燒杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量濺出，將導(dǎo)致結(jié)果______。

②若定容時(shí)俯視容量瓶刻線，將導(dǎo)致結(jié)果_____________。

Answer 1

【答案】 TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl 取洗滌后溶液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明Cl-已經(jīng)洗干凈了 d ac cVM/1000w 偏低 偏高

【解析】(1)由題意知，TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化學(xué)方程式為：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl 。

(2)檢驗(yàn)TiO2·xH2O中Cl-是否被除凈的方法是：取洗滌后溶液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明Cl-已經(jīng)洗干凈了。

(3) a．核磁共振法可用于測(cè)定有機(jī)物中氫原子的種類(lèi)；b．紅外光譜法可用于測(cè)定有機(jī)物分子中的基團(tuán)種類(lèi)；c．質(zhì)譜法可用于測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量；可用于測(cè)定TiO2粒子大小的方法是d．透射電子顯微鏡法。

(4)配制NH4Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需要圖中的a（容量瓶）和c（膠頭滴管）。

(5)滴定時(shí)，稱(chēng)取TiO2（摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1）試樣wg，消耗cmol·L-1NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，由滴定原理Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+知，n(TiO2)=n[NH4Fe(SO4)2]=VLcmol·L-1，則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為cVM/1000w。

(6)①若在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過(guò)程中，燒杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量濺出，則有少量溶質(zhì)損失，將導(dǎo)致結(jié)果偏低。

②若定容時(shí)俯視容量瓶刻線，則所配溶液體積偏小，將導(dǎo)致結(jié)果偏高。