题目内容
1．2014年德美科学家因开发超分辨荧光显微镜或诺贝尔化学奖，他们开创性的成就使化学显微镜分辨率进入了纳米时代．Ⅰ、在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2可以制得纳米级碳酸钙．如图所示1中A～E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题．
（1）实验室若用NH4Cl和熟石灰作试剂来制取、收集干燥得的NH3．请选择装置并按气流方向连接各仪器接口befg（h）（填装置接口顺序）．若要制取、收集干燥的CO2，则需选用上述仪器装置中的ACE（填装置序号）
（2）向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体时NH3．试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl．
Ⅱ、纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用．
（3）制备TiO2的常见方法：将TiO4水解产物加热脱水生成TiO2．
已知常温下Ti（OH）4的Kap=7.94×10-54，测定TiCl4水解后溶液常温下的pH=2，则此时溶液中：c（Ti4+）=7.94×10-6mol•L-1．
（4）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+．配置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，还需要如图2中的ac（填字母代号）．
（5）滴定终点的现象是溶液变为红色，且半分钟内不变色．
（6）滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为Mg/mol）试样wg，消耗c mol/L NH4Fe（SO4）2标准溶液V mol．则试样中TiO2质量分数表达式为$\frac{cVM}{10w}$%
Ⅲ、（7）纳米材料具有很多特殊的优良性能．其颗粒大小一般在1～100mm之间，试设计简单的实验方案，判断Ⅰ、Ⅱ实验中所得样品颗粒是否为纳米级取少量样品和水混合形成分散系，用一束光从侧面照射，若出现光亮的通路，则证明样品是纳米级，否则不是．
分析 （1）按照制取、除杂、收集的顺序连接实验装置；
（2）根据二氧化碳和氨气的溶解性判断先通入的气体，由反应物和生成物写出方程式；
（3）根据Ti（OH）4的溶解平衡利用溶度积常数来解答；
（4）配制一定物质的量浓度的溶液，还需要容量瓶和胶头滴管；
（5）因为是用KSCN作指示剂，终点时NH4Fe（SO4）2不再反应，生成血红色的Fe（SCN）3；
（6）根据n=cV计算n（Fe3+），根据电子转移守恒计算n（Ti3+），再根据Ti原子守恒计算n（TiO2），根据m=nM计算m（TiO2），进而计算TiO2的质量分数；
（7）根据氨气和二氧化碳在水中的溶解度判断，胶体具有丁达尔效应；
解答 解：（1）实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置，所以应选B为反应装置，生成物中含有水，氨气属于碱性气体，所以应选择碱性物质吸收水蒸气，故选D；氨气极易溶于水，且氨气的密度小于空气的密度，所以应采用向下排空气法收集，故选E，各装置接口顺序为：befg（h）；
若要制取、收集、干燥的CO2，应选择ACE装置；
故答案为：befg（h）；ACE；
（2）氨气极易溶于水，二氧化碳不易溶于水，所以应先通入氨气；氨气溶于水生成氨水，溶液呈碱性，二氧化碳是酸性气体，能和碱反应生成碳酸铵，碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵，反应的方程式为：CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl；
故答案为：NH3；CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl；
（3）测得TiCl4水解后溶液的pH=2，所以溶液中的C（OH-）=10-12mol•L-1，c（Ti4+）=$\frac{Ksp}{{C}^{4}（O{H}^{-}）}$=$\frac{7.94×1{0}^{-54}}{（1{0}^{-12}）^{4}}$mol•L-1=7.94×10-6 mol•L-1；
故答案为：7.94×10-6mol•L-1；
（4）配置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，还需要如图2中的容量瓶和胶头滴管；
故答案为：ac；
（5）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，滴定终点的现象是溶液变为红色，且半分钟内不变色；
故答案为：溶液变为红色，且半分钟内不变色；
（6）n（Fe3+）=c mol/L×V×10-3L=cV×10-3mol，根据电子转移守恒可知n（Ti3+）=n（Fe3+）=cV×10-3mol，再根据Ti原子守恒n（TiO2）=cV×10-3mol，故m（TiO2）=cV×10-3mol×Mg/mol=cVM×10-3g，故TiO2的质量分数为$\frac{cVM×1{0}^{-3}g}{wg}$×100%=$\frac{cVM}{10w}$%；
故答案为：$\frac{cVM}{10w}$%；
（7）胶体具有丁达尔效应，可取少量样品和水混合形成分散系，用一束光从侧面照射，若出现光亮的通路，则证明样品是纳米级，否则不是，
故答案为：取少量样品和水混合形成分散系，用一束光从侧面照射，若出现光亮的通路，则证明样品是纳米级，否则不是；
点评 本题主要考查物质的制备、溶液的配制、含量测定等基本实验操作，题目难度不大，本题注意把握物质的性质为解题的关键，学习中注意积累，（2）的反应原理类似于侯氏制碱法．
| A． | 需要加热发生的反应一定是吸热反应 | |
| B． | 任何放热反应在常温下一定能发生 | |
| C． | 温度压强一定时，放热的、熵增加反应能自发进行 | |
| D． | 吸热反应一定是反应物总能量大于生成物的总能量 |
| A． | H2SO4 | B． | CuSO4 | C． | NaCl | D． | KOH |
| A． | 某温度时pH=6的纯水中含有10-6NA个H+ | |
| B． | 7.8g Na2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子数大于0.1NA | |
| C． | 在25℃、1.01×105Pa时，121gCF2Cl2所含的氯原子数为2NA | |
| D． | 常温下，5.6g铁投入到足量的浓硝酸中，反应转移的电子数为0.3NA |
实验室要配制2mol/L稀硫酸250mL．
常温下，向10mL 0.2mol•L-1草酸（H2C2O4）溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液．有关微粒的物质的量与混合溶液的pH有如图关系，下列说法正确的是（ ）
| A． | HC2O4-在溶液中水解程度大于电离程度 | |
| B． | 当V（NaOH）=10 mL，时，溶液中水的电离程度比纯水大 | |
| C． | 当V（NaOH）=15 mL，时，溶液中存在：c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（C2O42-）＞c（OH-）＞c（H+） | |
| D． | 当V（NaOH）=20 mL，时，溶液中存在：c（OH-）=c（HC2O4-）+2c（H2C2O4）+c（H+） |
（1）方案一：如图1装好实验装置，图中小试管用细线吊着，细线的上端拴在细铁丝上．开始时使右端U形管两端红墨水相平．实验开始，向下插细铁丝，使小试管内盐酸和广口瓶内氢氧化钠溶液混合，此时观察到的现象是U形管内液面左边下降、右边升高，原因是盐酸和氢氧化钠发生中和反应放出热量，使瓶内气体温度升高，压强增大．
（2）方案二：该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生．如果氢氧化钠溶液与盐酸混合前后有温度的变化，则证明发生了化学反应．该小组同学将不同浓度的氢氧化钠溶液和盐酸各10mL混合，用温度计测量反应前后温度的变化，测得的部分数据如下表：
| 编号 | 盐酸 | 氢氧化钠 | △t/℃ |
| 1 | 0.1mol•L-1 | 0.05mol•L-1 | 3.5 |
| 2 | 0.1mol•L-1 | 0.1mol•L-1 | x |
| 3 | 0.2mol•L-1 | 0.2mol•L-1 | 14 |
（3）方案三：该小组还设计了如图2示装置来证明氢氧化钠溶液确实与稀硫酸发生了反应．他们认为若洗气瓶中导管口有气泡冒出，则说明该反应放出热量，从而证明发生了反应．
①实验时，打开分液漏斗活塞，发现导管流出液体不畅，原因可能是没打开分液漏斗上部塞子
②从原理上讲，该实验设计的不合理之处为稀硫酸具有一定的体积，冒出气泡的原因可能是加入稀硫酸的体积引起的．
请你在此实验装置的基础上提出修改方案分液漏斗上口和锥形瓶之间连接一导管．