Question

【题目】纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。

制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O，经过滤、水洗除去其中的Cl-，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。

用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小；用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。

请回答下列问题：

(1)TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为：____________________________。

(2)检验TiO2·xH2O中Cl-是否被除净的方法是：____________________________。

(3)可用于测定TiO2粒子大小的方法是____________________（填字母代号）。

a．核磁共振法 b．红外光谱法 c．质谱法 d．透射电子显微镜法

(4)配制NH4Fe（SO4）2标准溶液时，使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的_________（填字母代号）。

(5)滴定时，称取TiO2（摩尔质量为Mg·mol-1）试样wg，消耗cmol·L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液VmL，则TiO2质量分数表达式为____________。

(6)判断下列操作对配制NH4Fe(SO4)2标准溶液的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

①若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，将导致结果______。

②若定容时俯视容量瓶刻线，将导致结果_____________。

Answer 1

【答案】 TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl 取洗涤后溶液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明Cl-已经洗干净了 d ac cVM/1000w 偏低 偏高

【解析】(1)由题意知，TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl 。

(2)检验TiO2·xH2O中Cl-是否被除净的方法是：取洗涤后溶液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明Cl-已经洗干净了。

(3) a．核磁共振法可用于测定有机物中氢原子的种类；b．红外光谱法可用于测定有机物分子中的基团种类；c．质谱法可用于测定相对分子质量；可用于测定TiO2粒子大小的方法是d．透射电子显微镜法。

(4)配制NH4Fe（SO4）2标准溶液时，使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要图中的a（容量瓶）和c（胶头滴管）。

(5)滴定时，称取TiO2（摩尔质量为Mg·mol-1）试样wg，消耗cmol·L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液VmL，由滴定原理Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+知，n(TiO2)=n[NH4Fe(SO4)2]=VLcmol·L-1，则TiO2质量分数表达式为cVM/1000w。

(6)①若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，则有少量溶质损失，将导致结果偏低。

②若定容时俯视容量瓶刻线，则所配溶液体积偏小，将导致结果偏高。