题目内容
【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TiO2xH2O,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)如图分别是温度计、量筒、滴定管的一部分,其中A仪器的名称为________,B的正确读数为________。
(2)TiCl4水解生成TiO2xH2O的化学方程式为______________________________。
(3)判断滴定终点的现象是________________________________________。
(4)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g/mol)试样wg,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2 标准溶液VmL,则TiO2质量分数表达式为______________________________。
(5)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(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,使测定结果________。
②若在滴定终点读取滴定管读数时,俯视标准液液面,使测定结果__________。
【答案】量筒 22.80mL TiCl4+(2+x)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl 加入最后一滴NH4Fe(SO4)2溶液后,溶液变成红色,且半分钟不恢复原来颜色
偏高 偏低
【解析】
(1)仪器A大刻度在上小刻度在下且没有零刻线,A为量筒,B的正确读数为22.80mL;
(2)设的系数为1,根据元素守恒,
的系数为1,HCl的系数为4;再根据O元素守恒,可以知道
的系数为
,因此,本题正确答案是:
↓
;
(3)与
反应,被还原为
,加入KSCN不显红色,当达到滴定终点时,再加入
,溶液中
过量,会变成红色;
(4)根据得失电子守恒,有:,故
,其质量分数为:
;
(5)①溶液溅出,其物质的量浓度减小,消耗的体积增大,百分含量偏大;
②若终点俯视滴定管,读取的体积比实际消耗的体积偏小,使测定结果偏低。
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