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TiO2xH2O，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TiO2xH2O的化學(xué)方程式為______________________________。

（2）檢驗(yàn)TiO2xH2O中Cl-是否被除凈的方法是______________________________。

（3）配制NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，加入一定量H2SO4的原因是__________；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)）。

（4）滴定終點(diǎn)的判定現(xiàn)象是________________________________________。

（5）滴定分析時(shí)，稱(chēng)取TiO2（摩爾質(zhì)量為Mg/mol）試樣wg，消耗cmol/LNH4Fe(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)TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定結(jié)果的影響（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，使測(cè)定結(jié)果__________。

②若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí)，俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面，使測(cè)定結(jié)果__________。

Answer 1

【答案】 TiCl4＋(2＋x)H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl 取少量水洗液，滴加溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明已除凈 抑制水解 溶液變成紅色 （或） 偏高 偏低

【解析】本題考查化學(xué)工藝流程以及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）按照水解的定義，TiCl4水解的反應(yīng)方程式為TiCl4＋(2＋x)H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl；（2）檢驗(yàn)Cl－應(yīng)用硝酸酸化的硝酸銀，如果出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明沒(méi)有洗凈，如果沒(méi)有出現(xiàn)白色沉淀，則說(shuō)明已洗凈，具體操作是：取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明Cl－已經(jīng)除凈；（3）NH4＋水解：NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋，F(xiàn)e3＋水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，因此加入硫酸的目的是抑制NH4Fe(SO4)2的水解；還需要用到容量瓶和膠頭滴管，即AC正確；（4）根據(jù)要求是Fe3＋把Ti3＋氧化成Ti4＋，本身被還原成Fe2＋，因此滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液變?yōu)椋ㄑ�）紅色；（5）根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，有n(Ti3＋)×1=n[NH4Fe(SO4)2]×1=V×10－3×c×1，根據(jù)元素守恒n(TiO2)=n(Ti3＋)=V×10－3×cmol，即TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（或） ；（6）①配制標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，液體少量濺出，造成所配溶液的濃度偏低，在滴定實(shí)驗(yàn)中，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積增大，即所測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高；②滴定終點(diǎn)時(shí)，俯視刻度線，讀出的消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小，即所測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低。