【題目】納米TiO2具有十分寶貴的光學(xué)性質(zhì),在汽車工業(yè)及諸多領(lǐng)域都顯示出美好的發(fā)展前景。下圖是以硫酸氧鈦為原料制備納米二氧化鈦的工藝流程圖:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)I中發(fā)生兩個(gè)反應(yīng),其一是尿素[CO(NH2)2]與H2O反應(yīng)生成CO2和NH3·H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為____。
(2)判斷TiO(OH)2沉淀是否洗凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是:____。
(3)為了減少制備過程中的“三廢”排放,將上述流程中的“濾液”經(jīng)過____、____、_____(填基本操作)即可回收________(填化學(xué)式)。
(4)為研究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物物質(zhì)的量配比等因素對(duì)制備納米二氧化鈦產(chǎn)率的影響。設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 反應(yīng)溫度/℃ | 反應(yīng)時(shí)間/h | 反應(yīng)物物質(zhì)的量配比 |
① | 90 | 1 | 2:1 |
② | 90 | 2 | 3:1 |
③ | 90 | 1 | |
④ | 100 | 2 | 3:1 |
實(shí)驗(yàn)②和④的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>___,實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)物物質(zhì)的量配比為___。反應(yīng)I中TiO2+濃度對(duì)TiO2的產(chǎn)率和粒徑的影響如圖:
結(jié)合圖中信息,你認(rèn)為為達(dá)到工藝目的,最合適的TiO2+濃度為_______。
【答案】TiO2++2NH3·H2O= TiO(OH)2↓+2NH4+ 取少量最后一次的洗滌液于試管中,加入鹽酸進(jìn)行酸化,再加入氯化鋇溶液,如無白色渾濁出現(xiàn),表明沉淀已經(jīng)洗滌干凈 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過濾 (NH4)2SO4 探究不同反應(yīng)溫度對(duì)制備TiO2產(chǎn)率的影響 3:1 1mol/L
【解析】
根據(jù)題中信息可知,以TiOSO4為原料,以尿素為沉淀劑制備納米TiO2的反應(yīng)原理為:
CO(NH2)2+3H2O=2NH3·H2O+CO2↑
TiOSO4+2NH3·H2O=TiO(OH)2↓+(NH4)2SO4
TiO(OH)2= TiO2+H2O
結(jié)合TiOSO4的性質(zhì)和題中所給流程圖進(jìn)行分析,TiOSO4易發(fā)生水解生成TiO2,控制鈦液中TiO2+的濃度,TiO2+與氨水混合,調(diào)節(jié)pH,生成白色TiO(OH)2沉淀,待TiO(OH)2沉淀完全后過濾,并用去離子水多次洗滌至沉淀中不再檢出SO42-,過濾,陳化一段時(shí)間后,將沉淀多次漂洗后真空烘干,在不同溫度下煅燒,經(jīng)研磨和氣流粉碎制備出納米TiO2,據(jù)此解答。
(1)TiOSO4易發(fā)生水解生成TiO2,由題可知,懸濁液中含有TiO(OH)2,因此另一反應(yīng)的離子方程式為:TiO2++2NH3·H2O= TiO(OH)2↓+2NH4+;答案為:TiO2++2NH3·H2O= TiO(OH)2↓+2NH4+;
(2)該沉淀表面附著有SO42-,判斷沉淀是否洗滌干凈,可根據(jù)洗滌液中是否含有SO42-來進(jìn)行判斷。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象為:取少量最后一次的洗滌液于試管中,加入鹽酸進(jìn)行酸化,再加入氯化鋇溶液,如無白色渾濁出現(xiàn),表明沉淀已經(jīng)洗滌干凈;答案為:取少量最后一次的洗滌液于試管中,加入鹽酸進(jìn)行酸化,再加入氯化鋇溶液,如無白色渾濁出現(xiàn),表明沉淀已經(jīng)洗滌干凈;
(3)濾液中含有一定量的(NH4)2SO4,可通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾進(jìn)行回收,答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾;(NH4)2SO4;
(4)對(duì)比表中數(shù)據(jù),可知實(shí)驗(yàn)②和④的反應(yīng)物物質(zhì)的量配比和反應(yīng)時(shí)間相同,反應(yīng)溫度不同,二者為對(duì)照實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋禾骄坎煌磻?yīng)溫度對(duì)制備TiO2產(chǎn)率的影響;實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)①為對(duì)照實(shí)驗(yàn),則實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)①的反應(yīng)物物質(zhì)的量配比應(yīng)不同,實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)物物質(zhì)的量配比應(yīng)為3:1,因此實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄糠磻?yīng)物物質(zhì)的量配比對(duì)制備納米TiO2產(chǎn)率的影響;由題給信息可知,納米二氧化鈦粒徑為10~50nm,分析題中粒徑和TiO2+濃度關(guān)系圖,TiO2+濃度增大,二氧化鈦粒徑也逐漸增大,當(dāng)TiO2+濃度為1mol/L時(shí),二氧化鈦粒徑為50nm,故最適合的TiO2+濃度為1mol/L。答案為:探究不同反應(yīng)溫度對(duì)制備TiO2產(chǎn)率的影響;3:1;1mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)以Zn和Cu為電極,稀H2SO4為電解質(zhì)溶液形成原電池。
①H2SO4所含化學(xué)鍵為____________;
②若有0.4mole-流過導(dǎo)線,則理論上負(fù)極質(zhì)量減少____________g;
③若將稀硫酸換成硫酸銅溶液,電極質(zhì)量增加的是____________(填“鋅極”或“銅極”),原因是____________(用電極方程式表示);
(2)①T1溫度時(shí),在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。容器中各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。下列能判斷達(dá)到化學(xué)平衡的是____________
A.反應(yīng)中NO與O2的物質(zhì)的量之比為2:1
B.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)每消耗2nmolNO2,同時(shí)生成nmolO2
D.2v正(O2)=v逆(NO)
E.混合氣體的壓強(qiáng)不變
②0~t時(shí)間段,反應(yīng)速率v(NO2)=____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識(shí),下列推斷正確的是( )
A.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱
B.核外電子排布相同的微;瘜W(xué)性質(zhì)也相同
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半徑逐漸減小
D.Cl與Cl得電子能力相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)探究稀H2SO4對(duì)溶液中的I—被O2 氧化的影響因素。
(1)為了探究c(H+)對(duì)反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
10mL 1mol· L-1 KI溶液5滴淀粉溶液 | 序號(hào) | 加入試劑 | 變色時(shí)間 |
Ⅰ | 10mL蒸餾水 | 長時(shí)間放置,未見明顯變化 | |
Ⅱ | 10mL 0.1mol· L-1H2SO4溶液 | 放置3min后,溶液變藍(lán) | |
Ⅲ | 10mL 0.2mol· L-1H2SO4溶液 | 放置1min后,溶液變藍(lán) | |
Ⅳ | 10mL 0.1mol· L-1K2SO4溶液 | 長時(shí)間放置,未見明顯變化 |
① 寫出實(shí)驗(yàn)Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ______。
② 實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅲ所得結(jié)論:_______。
③ 增大實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)速率還可以采取的措施 ______。
④ 實(shí)驗(yàn)Ⅳ的作用是______。
(2)為探究c(H+)除了對(duì)反應(yīng)速率影響外,是否還有其他影響,提出假設(shè):
ⅰ. 增大c(H+),增強(qiáng)O2的氧化性;
ⅱ. 增大c(H+),_______。
小組同學(xué)利用下圖裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。
序號(hào) | 溶液a | 溶液b | 現(xiàn)象 | |
Ⅴ | 10mL 1mol· L-1 KI溶液 10mL H2O | 10mL 0.1mol·L-1K2SO4溶液 10mLH2O | 指針未見偏轉(zhuǎn) | |
Ⅵ | 10mL 1mol· L-1 KI溶液 10mL H2O | 10mL 0.1mol·L-1K2SO4溶液 1mL 0.2mol·L-1H2SO4溶液 9mL H2O | 指針 偏轉(zhuǎn) | |
Ⅶ | X | 10mL 0.1mol·L-1K2SO4溶液 10mL 0.2mol·L-1H2SO4溶液 | Y | |
Ⅷ | Z | 10mL 0.1mol·L-1K2SO4溶液 10mLH2O | 指針未見偏轉(zhuǎn) |
通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)假設(shè)ⅰ合理,將表中空白處的試劑或現(xiàn)象補(bǔ)充完整。
X __________;Y _________;Z __________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】白醋是常見的烹調(diào)酸味輔料,白醋總酸度測(cè)定方法如下。
i. 量取20.00 mL白醋樣品,用100 mL容量瓶配制成待測(cè)液。
ii. 將滴定管洗凈、潤洗,裝入溶液,趕出尖嘴處氣泡,調(diào)整液面至0刻度線。
iii. 取20.00 mL待測(cè)液于潔凈的錐形瓶中,加3滴酚酞溶液,用0.1000 mol· L-1的NaOH溶液滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù)。
iv. 重復(fù)滴定實(shí)驗(yàn)3次并記錄數(shù)據(jù)。
ⅴ.計(jì)算醋酸總酸度。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)i中量取20.00 mL白醋所用的儀器是______(填字母)。
a | b | c | D |
(2)若實(shí)驗(yàn)ii中堿式滴定管未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,會(huì)造成測(cè)定結(jié)果比準(zhǔn)確值_____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)實(shí)驗(yàn)iii中判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______。
(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,則該白醋的總酸度為_______mol· L-1。
待測(cè)液體積/mL | 標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液 | ||
滴定前讀數(shù)/mL | 滴定終點(diǎn)讀數(shù)/mL | ||
第1次 | 20.00 | 0 | 21.98 |
第2次 | 20.00 | 0 | 22.00 |
第3次 | 20.00 | 0 | 22.02 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是研究鐵被海水腐蝕的實(shí)驗(yàn)裝置。圖2中M是某種與鐵片緊貼的金屬,下列說法正確的是
A.圖1鐵片靠近燒杯底部的部分,腐蝕更嚴(yán)重
B.若M是鋅片,可保護(hù)鐵
C.若M是銅片,可保護(hù)鐵
D.M是銅或是鋅都不能保護(hù)鐵,是因沒有構(gòu)成原電池
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3,還含少量鐵的氧化物和硅的氧化物。以下是實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O晶體的流程圖:
(1)研磨孔雀石的目的是________________________________________。
(2)使用試劑B的目的是將溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,試劑B最宜選用_______(填字母)。
A 酸性KMnO4溶液 B 雙氧水 C 濃硝酸 D 新制氯水
相應(yīng)的離子方程式是______________。
(3)使用試劑C的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀以便分離,試劑C宜選用__________(填字母)。A 稀硫酸 B NaOH溶液 C 氨水 D CuO
(4)常溫下Fe(OH)3的Ksp = 4×10-38,若要將溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,將溶液的pH調(diào)節(jié)至4。則此時(shí)c(Fe3+)=__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有機(jī)反應(yīng)屬于加成反應(yīng)的是
A.C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
B.CH2=CH2+HBr→CH3CH2Br
C.2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
D.+HNO3+H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丁二酮肟可用于鎳的檢驗(yàn)和測(cè)定,其結(jié)構(gòu)式如圖:
(1)Ni元素基態(tài)原子價(jià)電子排布式為________,C、N、O第一電離能由大到小的順序是________。
(2)1mol丁二酮肟含有的σ鍵數(shù)目是________,碳原子的雜化方式為________。
(3)丁二酮肟鎳分子內(nèi)含有的作用力有________(填字母)。
a.配位鍵 b. 離子鍵 c. 氫鍵 d. 范德華力
(4)某鎳白銅的晶胞如圖所示,其化學(xué)式為________。
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