Question

3．制备纳米材料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、焙烧除去水分得到固体TiO₂．
用氧化还原滴定法测定TiO₂：
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⁺（Ti³⁺和Ti⁴⁺在溶液中无色，与 KSCN溶液不反应），请回答下列
问题：
（1）有利于TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O的条件有吸热（写出1个条件）．
（2）配制NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液时，加入一定量H₂SO₄的原因是抑制NH₄Fe（SO₄）₂水解；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的哪两种ac（填字母代号）．

（3）滴定时，NH₄Fe（SO₄）₂标准液用什么仪器盛装？酸式滴定管；滴定终点的现象是溶液变为红色，且半分钟不褪色．
（4）下列错误操作导致TiO₂质量分数测定结果如何变化（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）？
若容量瓶清洗之后，未干燥．无影响；
若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面．偏低．

Answer 1

分析 （1）根据水解反应吸热，升高温度，水解程度增大；
（2）铁离子、铵根离子易水解，使溶液呈酸性，加酸硫酸，抑制NH₄Fe（SO₄）₂水解；根据配制一定物质的量浓度的溶液的具体操作步骤，选择所需的仪器；
（3）根据NH₄Fe（SO₄）₂标准液呈酸性来解答；用KSCN作指示剂，终点时NH₄Fe（SO₄）₂不再反应，生成血红色的Fe（SCN）₃；
（4）①若容量瓶清洗之后，未干燥，其物质的量不变，消耗V（标准）不变；
②若终点俯视滴定管，读取的体积比实际消耗的体积偏小，消耗V（标准）减小．

解答 解：（1）水解反应吸热，升高温度，水解程度增大，有利于TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O的条件有升温；
故答案为：吸热；
（2）铁离子、铵根离子易水解，使溶液呈酸性，故需加入一定量的稀硫酸抑制抑制NH₄Fe（SO₄）₂水解；称量NH₄Fe（SO₄）₂需用天平、药匙，溶解需要用烧杯，量筒（也可不用），玻璃棒搅拌，转移过程中用玻璃棒引流到容量瓶中，最后用胶头滴管定容．故还需仪器为：容量瓶、胶头滴管；
故答案为：ac；
（3）NH₄Fe（SO₄）₂标准液呈酸性，用酸式滴定管盛装；Fe³⁺与Ti³⁺反应，被还原为Fe²⁺，加入KSCN不显红色，当达到滴定终点时，再加入NH₄Fe（SO₄）₂，溶液中Fe³⁺过量，会变成红色，且半分钟不褪色；
故答案为：酸式滴定管；溶液变为红色，且半分钟不褪色；
（4）①若容量瓶清洗之后，未干燥，其物质的量不变，消耗V（标准）不变，百分含量无影响；
故答案为：无影响；
②若终点俯视滴定管，读取的体积比实际消耗的体积偏小，消耗V（标准）减小，待测液的物质的量偏低，质量分数偏低；
故答案为：偏低．

点评 本题考查物质的制备、检验和滴定方法，题目难度中等，注意掌握化学基本实验基本操作方法，明确中和滴定操作方法及误差分析方法，试题侧重考查学生的分析、理解能力．