题目内容
纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
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资料卡片 |
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物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
|
SiCl4 |
－70 |
57.6 |
|
TiCl4 |
－25 |
136.5 |
Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
① 将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
② 将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③ 在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1) 根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是_____，分离二者所采取的操作名称是__。
(2) ③中反应的化学方程式是____________________________________________。
(3) 若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在________________(填仪器名称)中加热。
Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2。
(４) H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
（５）. 某研究性学习小组用图装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)若缓慢通入224L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为___ _________。
(6) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。
(14分) (1) 液态 蒸馏(各2分) (2) TiCl4＋(x＋2)H2O 
TiO2·xH2O↓＋4HCl(2分)
(3) 坩埚(2分) (4) 氧化性(2分) (5) 37.5%(2分)
（6）将残留在装置中的CO2气体排出，被NaOH溶液吸收，减小误差(2分)
【解析】
试题分析：（1）根据资料卡片中的TiCl4与SiCl4熔点、沸点可知，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态；分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法。
（2）由信息可知TiCl4与水在加热条件下，水解得到沉淀TiO2?xH2O与HCl，反应方程式为TiCl4+（x+2）H2OTiO2?xH2O↓+4HCl。
（3）烧杯与蒸发皿通常进行液态物质的加热，高温分解固体物质常在坩埚中进行。
（4）CxHy、CO等具有还原性，H2O2具有强氧化性，H2O2能氧化CxHy、CO等，清除路面空气中的CxHy、CO等。
（5）22.4L（已折算成标准状况）CO气体的物质的量为22.4L÷22.4L/mol＝1mol，NaOH溶液增重16.5g为吸收的CO2质量，根据碳元素守恒可知，参加反应的CO的物质的量等于CO2的物质的量为＝16.5g÷44g/mol＝0.375mol，所以CO的转化率为
＝37.5%。
（6）由于装置中有残留的CO2气体，通一会儿空气，将残留在装置中的CO2气体排出，被NaOH溶液吸收，减小误差
考点：考查学生阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作、对实验原理装置的理解等
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题贴近高考，综合性强。在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的实验设计能力。该题要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息、基础知识解决问题的能力。
| 资料卡片 | ||
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| SiCl4 | -70 | 57.6 |
| TiCl4 | -25 | 136.5 |
Ⅰ．工业上二氧化钛的制备方法：
①将干燥后的金红石（主要成分为TiO2，主要杂质SiO2）与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4．
②将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4．
③在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2?xH2O．
④TiO2?xH2O高温分解得到TiO2．
（1）根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是
（2）③中反应的化学方程式是
（3）若④在实验室完成，应将TiO2?xH2O放在
Ⅱ．据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：
a．O2-→2O b．O+H2O-→2OH c．OH+OH-→H2O2
（4）b中破坏的是
（5）H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的
Ⅲ．某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理（图2）．（夹持装置已略去）
（6）若缓慢通入22.4L（已折算成标准状况）CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为
（7）当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是
纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
| 资料卡片 |
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| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| SiCl4 | －70 | 57.6 |
| TiCl4 | －25 | 136.5 |
Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
① 将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
② 将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③ 在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1) 根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是____________，分离二者所采取的操作名称是________________。
(2) ③中反应的化学方程式是________________________________________________。
(3) 若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在________________(填仪器名称)中加热。
Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：
a. O2―→2O b. O＋H2O―→2OH c. OH＋OH―→H2O2
(4) b中破坏的是______________(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5) H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
Ⅲ. 某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)
(6) 若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为____________。
(7) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。
纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
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资料卡片 |
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物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
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SiCl4 |
－70 |
57.6 |
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TiCl4 |
－25 |
136.5 |
Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
① 将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
② 将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③ 在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1) 根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是____________，分离二者所采取的操作名称是________________。
(2) ③中反应的化学方程式是________________________________________________。
(3) 若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在________________(填仪器名称)中加热。
Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：
a. O2―→2O b. O＋H2O―→2OH c. OH＋OH―→H2O2
(4) b中破坏的是______________(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5) H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
Ⅲ. 某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)
(6) 若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为____________。
(7) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。