纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。
(1)工业上二氧化钛的制备是:
I. 将干燥后的金红石(主要成分TiO2,主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中,在高温下通入Cl2,制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
II. 将混有SiCl4杂质的TiCl4分离,得到纯净的TiCl4。
III. 在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2•xH2O。
IV. TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
①TiCl4与SiCl4在常温下的状态是_______。II中所采取的操作名称_______。
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②如实验IV中,应将TiO2.xH2O放在_______ (填仪器编号)中加热。
(2)据报道:“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(羟基) c. OH+OH→H2O2
①b中破坏的是 (填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
②H2O2能清除路面空气中的
等,其主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)过氧化氢是重要的化学试剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量。
请填写下列空白:
①取10.00 mL密度为P g/mL的过氧化氢溶液稀释至250 mL。取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数配平及化学式填写在方框里。
MnO+ H2O2+ H+= Mn2++ H2O+
②滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入______________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是____________________________。
③重复滴定三次,平均耗用C mol/L KMnO4标准溶液 V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为______________。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果_________ (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
卤素单质及其化合物在生产和生活中有广泛应用。
Ⅰ、氟化钠主要用作农作物杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。实验室以氟硅酸(
)等物质为原料、通过下图所示的流程制取较纯净的氟化钠,并得到副产品氯化铵:
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已知:20℃时氯化铵的溶解度为37.2 g,氟化钠的溶解度为4 g,Na2SiF6微溶于水。
请回答下列有关问题:
(1)完成并配平上述流程中①、②的化学反应方程式:
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② 。
(2)操作Ⅲ分为两步,其顺序是 (填写所选序号)。
a、过滤 b、加热浓缩 c、冷却结晶 d、洗涤
操作Ⅱ是洗涤、干燥,其目的是 ,在操作Ⅰ~V中与之相同的操作步骤是 。
(3)流程①中NH4HCO3必须过量,其原因是 。
Ⅱ、紫菜与海带类似,是一种富含生物碘的海洋植物,可用于食用补碘。以下为某兴趣小组模拟从紫菜中提取碘的过程:
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已知:商品紫菜轻薄松脆,比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐)。
(4)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用,写出反应的离子方程式:
。
(5)操作①中涉及两步操作,名称是 ,所用的主要玻璃仪器为 ,所用试剂A最好选用表格中的 (填试剂名称)。
| 乙醇 | 四氯化碳 | 裂化汽油 | 碘(晶体) | |
| 密度/g、cm-3 | 0.7893 | 1.595 | 0.71~0.76 | 4.94 |
| 沸点/℃ | 78.5 | 76.8 | 25~232 | 184.35 |
(6)将下列装置图中缺少的必要仪器补画出来,以最终将单质碘与试剂A分离:
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某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
| 阳离子 | K+ Ag+ Mg2+ Cu2+ Al3+ |
| 阴离子 | C1- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ、取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加。
Ⅱ、用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰。
Ⅲ、另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ、向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由I、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是 。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是 。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有 ,阴离子有 ;并据此推测原溶液应该呈 性,原因是 (请用离子方程式说明)。
(4)另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,此过程中涉及的离子方程式为
。充分反应后过滤,洗涤,灼烧沉淀至恒重,得到的固体质量为 g。