【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。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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）___________

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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_____。

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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

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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))

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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)。

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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＝_______。

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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)。

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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_______________________________________________。

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