纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
| 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。
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 。
研究性学习的本质在于，让学生亲历知识产生与形成的过程。我校某化学研究性学习小组欲以CO2为主要原料，采用下图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3，并对CO2与NaOH的反应进行探究．
【资料获悉】“侯氏制碱法”原理：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，然后再将NaHCO3灼烧制成Na2CO3．
【实验设计】如图1所示
【实验探究】
（1）装置乙的作用是 ．
（2）若在NaHCO3灼烧中时间较短，NaHCO3将分解不完全．取经短暂加热的NaHCO3样品29.6g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图2所示．则曲线b对应的溶液中的离子是 （填离子符号）；该样品中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比是 。
（3）若将装置甲产生的纯净的CO21.68L（标准状况下）缓慢地全部通入到100mL NaOH溶液中，充分反应后，将溶液低温蒸干，得到不含结晶水的固体W，其质量为7.4g，则W的成分为 （填化学式），原NaOH溶液的物质的量浓度为 。
研究性学习是综合实践活动重要的组成部分,注重培养学生的问题意识。某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气，进行了下述实验，请参与探究并回答相关问题。
[实验目的]验证臭氧的氧化性强于氧气。
[实验原理]2KI＋O3＋H2O===2KOH＋I2＋O2，淀粉溶液遇单质碘变蓝色。
[实验用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化钾溶液、滤纸、玻璃片、温度计。
[实验步骤]
①取a溶液与碘化钾溶液混合。
②取两片用滤纸剪成的纸条，在a和碘化钾的混合液中湿润后分别置于两块洁净的玻璃片上。
③将一块玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通电源生成臭氧。将另一块玻璃片(Ⅱ)置于可控温度的温箱里，尽量地使温箱的温度与消毒碗柜中的温度相等。
④观察现象并进行记录：
| 时间/min |
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
90 |
120 |
|
| 滤纸的 颜色 变化 |
玻璃片(Ⅰ) 上的滤纸 |
白色 |
白色 |
灰色 |
浅蓝色 |
蓝色 |
蓝色 |
浅蓝色 |
| 玻璃片(Ⅱ) 上的滤纸 |
白色 |
白色 |
白色 |
白色 |
灰色 |
灰色 |
浅蓝色 |
请根据上述实验原理、步骤及你所学的知识，回答下列问题。
（1）实验药品中的a溶液是________溶液。
（2）写出在臭氧消毒柜中产生O3的化学方程式：___________________________。
（3）整个实验过程要保持两块玻璃片所在环境的温度相同的原因是____________________。
（4）从实验数据记录可以得出的结论是________(填序号)。
A．空气中可能也有一定浓度的O3，所以实验数据不可靠，不能达到实验目的
B．氧气也能氧化碘化钾中的碘离子
C．O3的氧化性比O2强
D．O3不仅氧化I－的速率比氧气快，而且有漂白作用
（5）在O3氧化KI的反应中，若有24 g O3发生反应，则转移电子的数目为________。
卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如图：
已知：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质，请根据表1和表2提供的资料，填写空白：
| 表1 生成氢氧化物沉淀的pH |
|
表2 化学试剂价格表 |
||
| 物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
试剂 |
价格（元/吨） |
| Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
漂液（含25.2% NaClO） |
450 |
| Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
双氧水（含30% H2O2） |
2400 |
| Mn(OH)2 |
8.3 |
9.8 |
烧碱（含98% NaOH） |
2100 |
| Mg(OH)2 |
10.0 |
11.1 |
纯碱（含99.5% Na2CO3） |
600 |
（1）在步骤②中加入的试剂X（从表2中选择）是___而不是双氧水，其原因是________________。
写出加入X发生反应的离子方程式_______________________________。
（2）在步骤③中控制pH=9.8，其目的是_______________________________。
（3）沉淀物A的成分为_____________，试剂Y（从表2中选择）应该是________。
（4）在步骤⑤中发生反应的化学方程式是_______________________________。
（5）若在实验室中完成步骤⑥，则沉淀物C必需在______（填仪器名称）中灼烧。
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ．配制0.50 mol/L NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体______g。
（2）配制0.50 mol/L NaOH溶液必须用到的仪器有：天平（带砝码）、烧杯、玻璃棒、__________和____________。
Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如图所示。
（1）该图中有两处未画出，它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和_________________。泡沫塑料的作用是 。
（2）写出该反应的热化学方程式（中和热ΔH＝ -57.3 kJ/mol）：_______________________________。
（3）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
①请填写下表中的空白：
| 实验次数] |
起始温度t1/ oC] |
终止温度t2/ oC] |
温度差平均值(t2－t1)/ oC] |
||
| H2SO4 |
NaOH |
平均值 |
|||
| 1 |
26.2 |
26.0 |
26.1 |
30.1 |
|
| 2 |
27.0 |
27.4 |
27.2 |
31.2 |
|
| 3 |
25.9 |
25.9 |
25.9 |
29.8 |
|
| 4 |
26.4 |
26.2 |
26.3 |
30.4 |
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH＝________ kJ/mol (取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与-57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)____________。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
现有镁条、铝粉、铜片、氧化铝、氧化铁、氯酸钾及其它常用的实验用品和仪器，根据现有药品，请你设计简单实验验证铝、铁金属单质的还原性强弱。依据你设计的实验方案，回答下列问题：
（1）实验原理：___________________________________；（用化学方程式表示）
（2）实验中所需的化学仪器有_______________________________。
（3）实验探究：取少量反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，_____________（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是：______________（用离子方程式表示）。
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