【題目】納米TiO2具有十分寶貴的光學性質(zhì),在汽車工業(yè)及諸多領(lǐng)域都顯示出美好的發(fā)展前景。如圖是以硫酸氧鈦為原料制備納米二氧化鈦的工藝流程圖:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)1中發(fā)生兩個反應(yīng),其一是尿素[CO(NH2)2]與H2O反應(yīng)生成CO2和NH3·H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為__。
(2)判斷TiO(OH)2沉淀是否洗凈的實驗操作和現(xiàn)象是:__。
(3)為了減少制備過程中的“三廢”排放,將上述流程中的“濾液”經(jīng)過__、__、__(填基本操作)即可回收__(填化學式)。
(4)為研究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)物物質(zhì)的量配比等因素對制備納米二氧化鈦產(chǎn)率的影響,設(shè)計如下實驗。
實驗編號 | 反應(yīng)溫度/℃ | 反應(yīng)時間/h | 反應(yīng)物物質(zhì)的量配比n[CO(NH2)2]:n[TiO(OH)2] |
① | 90 | 1 | 2:1 |
② | 90 | 2 | 3:1 |
③ | 90 | 1 | |
④ | 110 | 2 | 3:1 |
實驗②和④的實驗目的是__,實驗③中反應(yīng)物物質(zhì)的量配比為__。
(5)反應(yīng)Ⅰ中TiO2+濃度對TiO2的產(chǎn)率和粒徑的影響如圖。結(jié)合圖中信息,你認為為達到工藝目的,最合適的TiO2+濃度為__。
【答案】 取少量最后一次的洗滌液于試管中,先加入鹽酸,再加氯化鋇溶液,如無白色渾濁出現(xiàn),則表明沉淀已經(jīng)洗滌干凈 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過濾 (NH4)2SO4 探究不同反應(yīng)溫度對制備二氧化鈦產(chǎn)率的影響 3:1 1mol·L-1
【解析】
TiOSO4易發(fā)生水解生成TiO2,控制鈦液中TiO2+濃度,TiO2+與氨水或去離子水混合打漿,調(diào)節(jié)pH,生成白色TiO(OH)2沉淀,待TiO(OH)2沉淀完全后過濾,并用去離子水多次洗滌至沉淀中不再檢出,過濾,陳化一段時間后,濾餅與去離子水混合打漿,多次漂洗然后取出烘干,在不同溫度下煅燒,經(jīng)研磨和氣流粉碎制備出納米TiO2,據(jù)此解答。
(1)TiOSO4易發(fā)生水解生成TiO2,由題可知,懸濁液中含有TiO(OH)2,因此另一反應(yīng)的離子方程式為:;
(2)該沉淀表面附著有,判斷沉淀是否洗滌干凈可根據(jù)洗滌液中是否含有,其實驗操作和現(xiàn)象為:取少量最后一次的洗滌液于試管中,先加入鹽酸,再加氯化鋇溶液,如無白色渾濁出現(xiàn),則表明沉淀已經(jīng)洗滌干凈;
(3)該濾液中含有一定量的(NH4)2SO4,因此可通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾進行回收;
(4)實驗②和④對應(yīng)的反應(yīng)溫度不同,因此實驗目的是:探究不同反應(yīng)溫度對制備二氧化鈦產(chǎn)率的影響;實驗③和①對應(yīng)反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間均相同,因此實驗目的是探究反應(yīng)物物質(zhì)的量配比對制備納米二氧化鈦產(chǎn)率的影響,故實驗③中反應(yīng)物物質(zhì)的量配比為3:1;
(5)納米二氧化鈦粒徑為10~50nm,由圖可知,隨TiO2+濃度增大,TiO2粒徑逐漸增大,TiO2的產(chǎn)率逐漸增大,當TiO2+濃度為1mol/L時,TiO2粒徑為50nm,故最合適的TiO2+濃度為1mol/L。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],其相對分子質(zhì)量為392,在空氣中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇,100℃時易失去結(jié)晶水,F(xiàn)用FeSO4溶液與(NH4)2SO4反應(yīng),制取硫酸亞鐵銨晶體,其流程如圖所示:
(1)“混合反應(yīng)”時溫度需控制在70~80℃,可采取的措施是___________,該過程中乙醇的作用是___________。
(2)現(xiàn)對制得的硫酸亞鐵銨晶體進行純度測定:準確稱取4.000g上述硫酸亞鐵銨晶體置于錐形瓶中溶解,加適量稀硫酸酸化,用0.100mol·L-1標準KMnO4溶液進行反應(yīng),當恰好完全被還原為Mn2+時,消耗KMnO4溶液的體積為20.00mL。
已知:+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
①若用稀鹽酸替代稀硫酸進行酸化,則實際消耗的標準KMnO4溶液的體積___________20.00mL。(填“大于”或“小于”或“等于”)
②試通過計算,求該硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的純度(寫出計算過程)___________
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】溴元素主要以Br-形式存在于海水(呈弱堿性)中,利用空氣吹出法從海水中提溴,工藝流程示意如圖。已知:常溫下溴呈液態(tài),深紅棕色,易揮發(fā)。
(1)氧化:請寫出i中的化學方程式_____。
(2)脫氯:除去含溴空氣中殘留的Cl2。
①具有脫氯作用的離子是_____。
②溶液失去脫氯作用后,補加FeBr2或加入_____,脫氯作用恢復。
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化為BrO和Br-。再用H2SO4酸化后可以得到Br2。寫出加入H2SO4酸化生成Br2的離子方程式_____。
(4)探究NaBr溶液與H2SO4溶液反應(yīng)時H2SO4濃度對生成Br2的影響,實驗如下:
序號 | A | B | C |
試劑組成 | 1mol/LNaBr 20%H2SO4 | 1mol/LNaBr 98%H2SO4 | 將B中反應(yīng)后溶液用水 稀釋 |
實驗現(xiàn)象 | 無明顯現(xiàn)象 | 溶液呈棕紅色,放熱 | 溶液顏色變得很淺 |
①B中溶液呈棕紅色說明產(chǎn)生了_____。
②分析C中溶液顏色變淺的原因,甲同學認為是發(fā)生了化學反應(yīng)所致;乙同學認為是用水稀釋所致。若認為甲同學的分析合理,請用具體的反應(yīng)說明理由。若認為乙同學的分析合理,請進一步設(shè)計實驗方案證明。請從甲乙同學的說法中任選一個作答。
認為甲合理的理由_____(具體反應(yīng))。
認為乙合理的實驗方案_____。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】室溫下進行下列實驗,根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論錯誤的是
選項 | 實驗操作和現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 向Na2SiO3溶液中通入CO2,產(chǎn)生白色沉淀 | 碳的非金屬性比硅的強 |
B | 向3mLKI溶液中滴加幾滴溴水,振蕩,再滴加1mL淀粉溶液,溶液顯藍色 | I-的還原性比Br-的強 |
C | 向溶液X中滴加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加新制氯水后溶液顯紅色 | X中一定含Fe2+ |
D | 向溶液Y中滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,再加入足量稀鹽酸,沉淀不溶解 | Y中一定含 |
A.AB.BC.CD.D
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物X、Y、M相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下。下列有關(guān)說法不正確的是
A. 可用碳酸氫鈉區(qū)別X與Y
B. Y中所有原子在同一平面上
C. X、Y、M均能發(fā)生加成、氧化和取代反應(yīng)
D. X環(huán)上的二氯代物共有11種(不考慮順反異構(gòu))
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】補鐵劑常用于防治缺鐵性貧血,其有效成分般為硫酸亞鐵、琥珀酸亞鐵、富馬酸亞鐵和乳酸亞鐵等;卮鹣铝袉栴}:
(1)能表示能量最低的亞鐵離子的電子排布式是__(填標號)。
a.[Ar]3d54s2 b.[Ar]3d54s1 c.[Ar]3d64s2 d.[Ar]3d6
(2)琥珀酸即丁二酸(HOOCCH2CH2COOH),在琥珀酸分子中電負性最大的原子是__,碳原子的雜化方式是__;琥珀酸亞鐵中存在配位鍵,在該配位鍵中配位原子是__,中心原子是__。
(3)富馬酸和馬來酸互為順反異構(gòu)體,其電離常數(shù)如下表:
物質(zhì)名稱 | Ka1 | Ka2 |
富馬酸() | 7.94×10-4 | 2.51×10-5 |
馬來酸() | 1.23×10-2 | 4.68×10-7 |
請從氫鍵的角度解釋富馬酸兩級電離常數(shù)差別較小,而馬來酸兩級電離常數(shù)差別較大的原因:__。
(4)β-硫酸亞鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞參數(shù)為a=870pm、b=680pm、c=479pm,α=β=γ=90°,Fe2+占據(jù)晶胞頂點、棱心、面心和體心。在該晶胞中,硫酸根離子在空間上有__種空間取向,晶胞體內(nèi)硫酸根離子的個數(shù)是__,鐵原子周圍最近的氧原子的個數(shù)為__;設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度是__g·cm-3(列出計算表達式)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某溫度時,在 2 L 的密閉容器中,X、Y、Z(均為氣體)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。請回答下列問題:
(1)由圖中所給數(shù)據(jù)進行分析,該反應(yīng)的化學方程式為__________。
(2)反應(yīng)從開始至2 min,用 Z 的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率 v(Z)=___________。
(3)_____min時, 反應(yīng)達到平衡,容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始時_____(填“增大”“減小”或“不變”下同);混合氣體的密度______。
(4)改變下列措施能加快反應(yīng)速率的是_____(填序號,下同)。
A.恒壓時充入He B.恒容時充入He C.恒容時充入X D.擴大容器體積 E.升高溫度 F.選擇高效的催化劑
(5)下列能作為判斷反應(yīng)達到平衡的依據(jù)的是_____。
A.體系壓強不變 B. 2v(Z)正=3v(X)逆 C.三種氣體的總質(zhì)量不變 D.X 的轉(zhuǎn)化率為 30%
(6)將 a mol X 與 b mol Y 的混合氣體通入 2 L 的密閉容器中并發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量恰好滿足:n(X)=n(Y)=n(Z),則原混合氣體中 a∶b=_______。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有下列各組物質(zhì):A.O2和O3(臭氧);B.和;
C.CH3CH2CH2CH3和; D.和;
E.甲烷和戊烷; F.CH3COOCH3與 CH3CH2COOH;
G.金剛石和石墨; H.液氯與氯氣。
(1)_____組兩物質(zhì)互為同位素。
(2)_____組兩物質(zhì)互為同素異形體。
(3)_____組兩物質(zhì)屬于同系物。
(4)_____組兩組物質(zhì)互為同分異構(gòu)體。
(5)_____組中的物質(zhì)是同一物質(zhì)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氯磺酸是無色液體,密度1.79g·cm-3,沸點約152℃。氯磺酸有強腐蝕性,遇濕空氣產(chǎn)生強烈的白霧,故屬于危險品。制取氯磺酸的典型反應(yīng)是在常溫下進行的,反應(yīng)為 HCl(g)+SO3 = HSO3Cl。實驗室里制取氯磺酸可用下列儀器裝置(圖中夾持、固定儀器等已略去),實驗所用的試劑、藥品有:①密度1.19g·cm-3濃鹽酸 ②密度1.84g·cm-3、質(zhì)量分數(shù)為98.3%的濃硫酸 ③發(fā)煙硫酸(H2SO4··SO3) ④無水氯化鈣、菟。制備時要在常溫下使干燥的氯化氫氣體和三氧化硫反應(yīng),至不再吸收HCl時表示氯磺酸已大量制得,再在干燥HCl氣氛中分離出氯磺酸。
(1)儀器中應(yīng)盛入的試劑與藥品(填數(shù)字序號):A中的a____ B____ C_____ F_____ 。
(2)A的分液漏斗下邊接有的毛細管是重要部件,在發(fā)生氣體前要把它灌滿a中液體,在發(fā)生氣體時要不斷地均勻放出液體。這是因為______________________________________。
(3)實驗過程中需要加熱的裝置是___________________ (填裝置字母)。
(4)若不加F裝置,可能發(fā)生的現(xiàn)象是________________________________________, 有關(guān)反應(yīng)的化學方程式______________________________________________________。
(5)在F之后還應(yīng)加的裝置是_______________________________________________。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com