题目内容
【题目】常温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
序号 | 氢氧化钡溶液的体积/mL | 盐酸的体积/mL | 溶液的pH |
① | 22.00 | 0.00 | 13 |
② | 22.00 | 18.00 | 12 |
③ | 22.00 | 22.00 | 7 |
(1)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为?
(2)x的值是多少?
(3)向100mL上述Ba(OH)2溶液中逐滴加入0.05mol/L NaHCO3溶液,当沉淀刚好达最大值时溶液的pH为多少?(已知lg2=0.3)
【答案】
(1)解:根据①知,Ba(OH)2溶液中未加稀盐酸时,溶液的pH=13,则溶液中c(OH﹣)= mol/L=0.1mol/L,根据OH﹣守恒计算c[Ba(OH)2]= ×c(OH﹣)= ×0.1mol/L=0.05mol/L,
答:氢氧化钡物质的量浓度为0.05mol/L;
(2)解:根据③知,相同体积的氢氧化钡和稀盐酸混合时,混合溶液呈中性,说明酸中n(H+)等于碱中n(OH﹣),因为体积相同,所以酸中c(H+)等于碱中c(OH﹣)为0.1mol/L,所以x=1,答:x值为1;
(3)解:向100mL上述Ba(OH)2溶液中逐滴加入0.05mol/L NaHCO3溶液,当沉淀刚好达最大值时,Ba(OH)2、NaHCO3的物质的量之比为1:1,二者反应生成碳酸钡沉淀、水和NaOH,设碳酸氢钠的体积为xL,则0.05mol/L×0.1L=0.05mol/L×xL,x=0.1,混合溶液中n(NaOH)=n(NaHCO3)=0.05mol/L×0.1L=0.005mol,c(NaOH)= =0.025mol/L,溶液中c(H+)= mol/L=4×10﹣13 mol/L,溶液的pH=﹣lgc(H+)=﹣lg4×10﹣13=12.4,
答:混合溶液的pH为12.4.
【解析】(1)根据①知,Ba(OH)2溶液中未加稀盐酸时,溶液的pH=13,则溶液中c(OH﹣)= mol/L=0.1mol/L,根据OH﹣守恒计算c[Ba(OH)2];(2)根据③知,相同体积的氢氧化钡和稀盐酸混合时,混合溶液呈中性,说明酸中n(H+)等于碱中n(OH﹣),因为体积相同,所以酸中c(H+)等于碱中c(OH﹣);(3)向100mL上述Ba(OH)2溶液中逐滴加入0.05mol/L NaHCO3溶液,当沉淀刚好达最大值时,Ba(OH)2、NaHCO3的物质的量之比为1:1,二者反应生成碳酸钡沉淀、水和NaOH,n(NaOH)=n(NaHCO3),再计算c(NaOH)及溶液的pH.
【题目】(13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物 | SiCl4 | TiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | MgCl2 |
沸点/℃ | 58 | 136 | 181(升华) | 316 | 1412 |
熔点/℃ | -69 | -25 | 193 | 304 | 714 |
在TiCl4中的溶解性 | 互溶 | —— | 微溶 | 难溶 |
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH0(填“>”“<”或“=”),判断依据:。
③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是。
④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有。
(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是 , T2应控制在。