鈦白粉(TiO2)在涂料、油墨等工業中有重要用途.實驗室利用金紅石(主要成分為TiO2,含有少量SiO2)制備鈦白粉并測定其質量分數的過程如下:
Ⅰ.制備TiCl4
利用反應TiO2(s)+CCl4(g) △ TiCl4(g)+CO2(g),在如圖裝置中制備TiCl4。
有關物質的性質如表。
△
物質 | 熔點/C | 沸點/℃ | 其它 |
CCl4 | -23 | 76 | 與TiCl4互溶 |
TiCl4 | -25 | 136 | 遇潮濕空氣產生白霧 |
SiCl4 | -70 | 57.6 | 遇潮濕空氣產生白霧 |
干燥管
干燥管
。(2)在組裝好儀器之后,首先進行的操作是
檢驗裝置氣密性
檢驗裝置氣密性
;裝置E的主要作用是防止空氣中的水蒸氣進入裝置D
防止空氣中的水蒸氣進入裝置D
。實驗結束后將D中燒瓶內的液態混合物分離的操作名稱是
蒸餾(或分餾)
蒸餾(或分餾)
。Ⅱ.制備鈦白粉
在TiCl4中加適量水,加熱得到沉淀TiO2?xH2O,然后過濾、水洗、烘干、焙燒得到鈦白粉.
(3)TiCl4水解生成TiO2?xH2O的化學方程式為
TiCl4+(x+2)H2O TiO2?xH2O↓+4HCl
TiCl4+(x+2)H2O TiO2?xH2O↓+4HCl
。Ⅲ.測定鈦白粉中TiO2的質量分數
(4)實驗步驟如下:
步驟一:將ag鈦白粉試樣溶于足量熱的硫酸,在隔絕空氣的條件下加入過量的鋁粉將Ti4+還原為Ti3+后過濾;
步驟二:配制0.100mol?L-11000mL硫酸鐵銨標準溶液。稱取48.2g硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2?12H2O]于適量的稀硫酸中加熱溶解,
冷卻至室溫后轉移至1000mL容量瓶中
冷卻至室溫后轉移至1000mL容量瓶中
,用蒸餾水洗滌燒杯與玻璃棒2~3次,并將洗滌液全部注入容量瓶中,向容量瓶中加蒸餾水至離刻度線1~2cm處,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面恰好與刻度線相切
改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面恰好與刻度線相切
,再將容量瓶塞好瓶塞,反復上下顛倒,搖勻。步驟三:加入幾滴KSCN溶液作指示劑,用配制的NH4Fe(SO4)2標準溶液滴定至終點(將Ti3+氧化為Ti4+),消耗NH4Fe(SO4)2溶液的體積VmL。
①補齊步驟二中實驗操作
冷卻至室溫后轉移至1000mL容量瓶中
冷卻至室溫后轉移至1000mL容量瓶中
、改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面恰好與刻度線相切
改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面恰好與刻度線相切
。②鈦白粉試樣中所含TiO2的質量分數表達式為
V
125
a
×
100
%
V
125
a
×
100
%
③下列關于測定結果的分析,說法正確的是
c
c
。(填字母)a.若鈦白粉中含有少量鐵元素,將導致測定結果偏低
b.若步驟二中未洗滌燒杯和玻璃棒,將導致測定結果偏低
c.若步驟三滴定過程中速度過慢,將導致測定結果偏低
【考點】制備實驗方案的設計.
【答案】干燥管;檢驗裝置氣密性;防止空氣中的水蒸氣進入裝置D;蒸餾(或分餾);TiCl4+(x+2)H2O TiO2?xH2O↓+4HCl;冷卻至室溫后轉移至1000mL容量瓶中;改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面恰好與刻度線相切;冷卻至室溫后轉移至1000mL容量瓶中;改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面恰好與刻度線相切;;c
V
125
a
×
100
%
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:2難度:0.5
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1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:
(1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據下表數據:氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
(5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于發布:2025/1/19 8:0:1組卷:114難度:0.5 -
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(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據下表數據:氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
Fe3+已經除盡的試劑是
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
(5)煅燒A的反應方程式是
(6)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于發布:2025/1/19 8:0:1組卷:5難度:0.5 -
3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據下表數據:氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12難度:0.5