如图所示装置来测定样品中砷的含量．其中烧杯A中盛适量的1 mol/L溶液.烧杯B中加搅拌器.以利于测定． E直流稳压电源.40V以上． S开关． R可变电阻． G灵敏电流计． D盐桥(U型玻璃管中充满KCl琼脂冻胶)．称取5.00 g含砷样品溶解后加入还原剂.将砷全部还原为.除去过量的还原剂后转移到250 mL的容量瓶中配成25 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示装置来测定样品中砷的含量．其中烧杯A中盛适量的1 mol/L溶液，烧杯B中加搅拌器，以利于测定．

直流稳压电源，40V以上．

开关．

可变电阻．

灵敏电流计．

盐桥(U型玻璃管中充满KCl琼脂冻胶)．

称取5.00 g含砷样品溶解后加入还原剂，将砷全部还原为，除去过量的还原剂后转移到250 mL的容量瓶中配成25 mL溶液．取40 mL适量浓度的KI和混合溶液加入B中．再用移液管取上述含砷溶液10 mL加入B中，边搅拌边电解，电解产生的将快速地定量地氧化为，以2 mA的电流电解4 min反应完全．反应终点可用________来指示；假定电能没有损失，求样品中的质量分数．

(1个电子的电量为1.602×C，的相对分子质量为229.84)

答案：
解析：

　　反应终点可用淀粉溶液指示．

　　通过电解池的电量q＝It＝2× A×241 s＝0.482C

　　通过电子的物质的量＝＝4.998× mol

　　设5.000 g样品中含的质量为x

x＝7.180× g

　　∴样品中的质量分数为()%＝×100%＝0.144%

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(1)已知FeTiO₃被H₂还原后，生成Fe、TiO₂和水，学生甲设想用下图1装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧．请写出FeTiO₃在加热时被H₂还原的化学方程式：________．

(2)已知FeTiO₃被C还原后生成Fe、TiO₂和CO₂，学生乙设想用下图2装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧，并且认为该方案的意义在于：反应产生的CO₂可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质，同时产生氧气：

6CO₂＋6H₂OC₆H₁₂O₆(葡萄糖)＋6O₂．

实验过程中，称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag，炭粉的质量为bg，反应后装置B中产生CaCO₃的质量为cg，则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为________．

(3)经专家评审后，认定两个方案都很有意义，但实验设计方面还存在不足之处，例如图－2装置在加热时，生成的CO₂不可能全部被澄清石灰水吸收，同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO，给实验带来误差．

①请对学生乙的设想提出改进措施：改用图－1装置加热钛铁矿和炭粉，并在U型管B之前增加盛有________的燃烧管，在B之后增加________．

②改进后，实验自始至终需持续向装置A中通入N₂的目的是________．

[探究二]纳米TiO₂作为一种光催化剂越来越受到人们的关注，现正广泛开发运用．

(4)某科研小组在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备二氧化钛薄膜，来考察不同载体TiO₂薄膜光催化使甲基橙脱色，每次光照20 min取一次样，实验结果如图所示，下列说法正确的是________．(双选)

(a)不同载体，无论何种温度一定是钛片最好

(b)约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好

(c)无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高

(d)不同负载TiO₂薄膜的光催化活性不同

（13分）

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（1）已知FeTiO₃被H₂还原后，生成Fe、TiO₂和水，学生甲设想用图－1装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO₃在加热时被H₂还原的化学方程式：

___________________________________________________________________

（2）已知FeTiO₃被C还原后生成Fe、TiO₂和CO₂，学生乙设想用图－2装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧，并且认为该方案的意义在于：反应产生的CO₂可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质，同时产生氧气：

6CO₂+6H₂OC₆H₁₂O₆（葡萄糖）+6O₂。

实验过程中，称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag，炭粉的质量为bg，反应后装置B中产生CaCO₃的质量为cg，则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为。

（3）经专家评审后，认定两个方案都很有意义，但实验设计方面还存在不足之处，例如图－2装置在加热时，生成的CO₂不可能全部被澄清石灰水吸收，同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO，给实验带来误差。

①请对学生乙的设想提出改进措施：改用图－1装置加热钛铁矿和炭粉，并在U型管B之前增加盛有 __________的燃烧管，在B之后增加。

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（a）不同载体，无论何种温度一定是钛片最好

（b）约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好

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___________________________________________________________________
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②改进后，实验自始至终需持续向装置A中通入N₂的目的是                        。
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（a）不同载体，无论何种温度一定是钛片最好
（b）约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好
（c）无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高
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