Question

納米材料二氧化鈦(TiO₂)具有很高的化學活性，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雜質的TiCl₄。

II. 將混有SiCl₄雜質的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 熔點 沸點 SiCl4 －70℃ 57.6℃ TiCl4 －25℃ 136.5℃

②如實驗IV中，應將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的　　　　（填“氧化性”或“還原性”）。

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

某化學興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準確測定了過氧化氫的含量。

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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。

用高錳酸鉀標準溶液滴定被測試樣，其反應的離子方程式如下，請將相關物質的化學計量數(shù)配平及化學式填寫在方框里。

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

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

③重復滴定三次，平均耗用C mol/L KMnO₄標準溶液 V mL,則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質量分數(shù)為______________。

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

Answer 1

【知識點】制備實驗方案的設計；化學方程式的有關計算；極性鍵和非極性鍵；氧化還原反應；直接加熱的儀器及使用方法；物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

【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，且半分鐘內不褪色

（2分）

③（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)皿通常進行液態(tài)加熱，高溫分解固體物質常在坩堝中進行；

（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；
②C_xH_y、CO等具有還原性，H₂O₂具有強氧化性，H₂O₂能氧化C_xH_y、CO等，清除路面空氣中的C_xH_y、CO等，故答案為：氧化性；

（3）①方程式中，高錳酸鉀有強氧化性，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)電子轉移守恒，配平化學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前面的系數(shù)，答案為：2、5、6、2、8、50₂；

②由于高錳酸鉀標準溶液具有強氧化性，所以只能使用酸式滴定管，滴定到達終點的現(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秒內不褪色；

③根據(jù)化學方程式可以得到關系式：2MnO₄^-～5H₂O₂，耗用c mol/L KMnO₄標準溶液V mL，即cV×10^-3mol的高錳酸鉀時，所用雙氧水的物質的量：2.5cV×10^-3mol，則原過氧化氫的質量為：0.025cVmol×34g/mol=0.85cV，過氧化氫溶液中過氧化氫的質量分數(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，則測定結果偏高。

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