鈉米材料二氧化鈦(TiO2)具有很高的化學(xué)活性,可做性能優(yōu)良的催化劑.
資料卡片
物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)
SiCl4-70℃57.6℃
TiCl4-25℃136℃
(1)工業(yè)上二氧化鈦的制備是:
Ⅰ.將干燥后的金紅石(主要成分TiO2,主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合裝入氯化爐中,在高溫下通入Cl2反應(yīng)制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4;
Ⅱ.將SiCl4分離,得到純凈的TiCl4;
Ⅲ.在TiCl4中加水、加熱,水解得到沉淀TiO2?XH2O;
Ⅳ.TiO2?XH2O高溫分解得到TiO2
①TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是
 
,Ⅱ中所采取的操作名稱是
 
;
②Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
;
③如Ⅳ在實(shí)驗(yàn)室完成,應(yīng)將TiO2?XH2O放在
 
(填圖1儀器編號(hào))中加熱;

(2)據(jù)報(bào)道:“生態(tài)馬路”是在鋪設(shè)時(shí)加入一定量的TiO2,TiO2受太陽(yáng)光照射后,產(chǎn)生的電子被空氣或水中的氧獲得,生成H2O2.H2O2能清除路面空氣中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2
 
(填“氧化性”或“還原性”).寫出H2O2清除路面空氣中CO的化學(xué)方程式
 

(3)某研究小組用圖2裝置模擬“生態(tài)馬路”部分原理.(夾持裝置已略去)
①緩慢通入22.4L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO氣體,結(jié)果NaOH溶液增重11g,則CO的轉(zhuǎn)化率為
 
;
②當(dāng)CO氣體全部通入后,還要通一會(huì)兒空氣,其目的是
 

③該裝置的一個(gè)明顯的缺陷是
 
考點(diǎn):制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專題:實(shí)驗(yàn)題
分析:(1)①根據(jù)資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點(diǎn)、沸點(diǎn)判斷TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài);分離沸點(diǎn)相差較大的互溶液體常采取蒸餾方法;
②由信息可知TiCl4與水在加熱條件下,水解得到沉淀TiO2?xH2O與HCl;
③Ⅳ為高溫分解固體物質(zhì),通常在坩堝中進(jìn)行;
(2)①CxHy、CO等具有還原性,H2O2具有強(qiáng)氧化性;
②雙氧水具有強(qiáng)氧化性,能夠?qū)⒁谎趸佳趸啥趸,?jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(3)①NaOH溶液增重11g為吸收的CO2質(zhì)量,根據(jù)碳元素守恒可知,轉(zhuǎn)化率的CO的物質(zhì)的量等于CO2的物質(zhì)的量為:
11g
44g/mol
=0.25mol,依據(jù)轉(zhuǎn)化率概念計(jì)算得到;
②裝置中有殘留的二氧化碳?xì)怏w,通一會(huì)空氣的目的是趕凈裝置中 的二氧化碳被氫氧化鈉吸收,減少測(cè)定誤差;
③CO為有毒氣體,直接排放到空氣中會(huì)污染空氣,需要使用尾氣吸收裝置.
解答: 解:(1)①根據(jù)資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點(diǎn)、沸點(diǎn)可知,TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是液態(tài);分離沸點(diǎn)相差較大的互溶液體常采取蒸餾方法,
故答案為:液態(tài);蒸餾;
②由信息可知TiCl4與水在加熱條件下,水解得到沉淀TiO2?xH2O與HCl,反應(yīng)方程式為:TiCl4+(x+2)H2
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl,
故答案為:TiCl4+(x+2)H2
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl;
③Ⅳ為燒杯與蒸發(fā)皿通常進(jìn)行液態(tài)加熱,高溫分解固體物質(zhì)常在坩堝中進(jìn)行,所以B正確,
故答案為:B;
(2)CxHy、CO等具有還原性,H2O2具有強(qiáng)氧化性,H2O2能氧化CxHy、CO等,清除路面空氣中的CxHy、CO等,
雙氧水與一氧化碳反應(yīng)生成二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2O2+CO
 催化劑 
.
 
CO2+H2O,
故答案為:氧化性;H2O2+CO
 催化劑 
.
 
CO2+H2O;
(3)①22.4L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO氣體的物質(zhì)的量為:n(CO)=
22.4L
22.4L/mol
=1mol,
NaOH溶液增重11g為吸收的CO2質(zhì)量,根據(jù)碳元素守恒可知,轉(zhuǎn)化率的CO的物質(zhì)的量等于CO2的物質(zhì)的量為:n(CO)=n(CO2)=
11g
44g/mol
=0.25mol,
所以CO的轉(zhuǎn)化率為:
0.25mol
1mol
×100%=25%,
故答案為:25%;
②裝置中有殘留的CO2氣體,通一會(huì)空氣,將殘留在裝置中的CO2氣體排出,以便被NaOH溶液吸收,從而減小誤差,
故答案為:將生成的CO2氣體全部排出被NaOH溶液完全吸收,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加精確;
③一氧化碳是一種有毒氣體,反應(yīng)后剩余的CO氣體不能直接排放到空氣中,所以該裝置的一個(gè)明顯的缺陷是:缺少尾氣吸收裝置,
故答案為:缺少尾氣處理裝置.
點(diǎn)評(píng):本題考查學(xué)生閱讀題目獲取信息能力、物質(zhì)分離提純等基本操作、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理裝置的理解等,難度中等,要求學(xué)生要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和靈活應(yīng)用信息、基礎(chǔ)知識(shí)解決問題的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過(guò)化合反應(yīng)制得:Na2SO3+S═Na2S2O3.常溫下溶液中析出晶體為Na2S2O3?5H2O.Na2S2O3?5H2O于40~45℃熔化,48℃分解;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇.在水中有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示.

Ⅰ.現(xiàn)按如下方法制備Na2S2O3?5H2O:
將硫化鈉和碳酸鈉按反應(yīng)要求比例一并放入三頸燒瓶中,注入150mL蒸餾水使其溶解,在分液漏斗中,注入濃鹽酸,在裝置2中加入亞硫酸鈉固體,并按圖2安裝好裝置.
(1)儀器2的名稱為
 
,裝置6中可放入
 

A.BaCl2溶液      B.濃H2SO4      C.酸性KMnO4溶液      D.NaOH溶液
(2)打開分液漏斗活塞,注入濃鹽酸使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫氣體較均勻的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,并用磁力攪拌器攪動(dòng)并加熱,反應(yīng)原理為:
①Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2               ②Na2S+SO2+H2O═Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2═3S↓+2H2O                 ④Na2SO3+S
  △  
.
 
Na2S2O3
隨著SO2氣體的通入,看到溶液中有大量淺黃色固體析出,繼續(xù)通SO2氣體,反應(yīng)約半小時(shí).當(dāng)溶液中PH接近或不小于7時(shí),即可停止通氣和加熱.溶液PH要控制不小于7的理由是:
 
(用文字和相關(guān)離子方程式表示).
Ⅱ.分離Na2S2O3?5H2O并測(cè)定含量:

(3)為減少產(chǎn)品的損失,操作①為
 
,操作②是抽濾洗滌干燥,其中洗滌操作是用
 
(填試劑)作洗滌劑.
(4)蒸發(fā)濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止,蒸發(fā)時(shí)為什么要控制溫度不宜過(guò)高
 

(5)制得的粗晶體中往往含有少量雜質(zhì).為了測(cè)定粗產(chǎn)品中Na2S2O3?5H2O的含量,一般采用在酸性條件下用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定的方法(假定粗產(chǎn)品中雜質(zhì)與酸性KMnO4溶液不反應(yīng)).稱取1.28g的粗樣品溶于水,用0.40mol/L KMnO4溶液(加入適量硫酸酸化)滴定,當(dāng)溶液中S2O32-全部被氧化時(shí),消耗KMnO4溶液體積20.00mL.(5S2O32-+8MnO4-+14H+═8Mn2++10SO42-+7H2O)試回答:
①KMnO4溶液置于
 
 (填“酸式”或“堿式”)滴定管中.
②滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化:
 

③產(chǎn)品中Na2S2O3?5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

工業(yè)上需要利用一批回收的含銅廢料制造膽礬(CuSO4?5H2O).該廢料中各種成份含量如下:Cu和CuO約占87%,其它為Al、Fe、Si及其氧化物,還有少量的難溶物質(zhì).工藝流程為:
①將含銅廢料研成粉末-②加過(guò)量熱堿溶液,過(guò)濾-③濾渣用水洗至pH=7-④加稍過(guò)量稀硫酸,加熱條件下通空氣攪拌至固體基本溶解
⑧分離得到膽礬晶體←⑦再將濾液用硫酸調(diào)節(jié)pH=2~3⑥調(diào)節(jié)pH=5.2沉降1小時(shí)之后過(guò)濾⑤再加H2O2于80℃保溫半小時(shí)
部分金屬陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH如下表:
沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)2
pH5.23.16.79.49.7
回答:
(1)步驟①中為什么要將含銅廢料研磨成粉狀?
 

(2)步驟⑤中H2O2參加反應(yīng)的離子方程式:
 

(3)步驟⑥中調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)適宜的物質(zhì)是
 
.(填序號(hào));
A.NaOH     B.氨水    C.Cu2(OH)2CO3    D.Cu(OH)2      E.MgCO3
步驟⑥中濾渣成份的化學(xué)式
 

(4)步驟⑦中用硫酸調(diào)節(jié)pH=2~3的原因是
 

(5)步驟⑧的分離操作是:
 
,冷卻結(jié)晶,
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

薩羅(Salol)是一種消毒劑,它的分子式為C13H10O3,它的分子模型如圖1所示(圖中球與球之間的連線代表化學(xué)鍵,如單鍵、雙鍵):

(l)根據(jù)圖1模型寫出薩羅的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
 
. 
(2)寫出薩羅分子結(jié)構(gòu)中含有官能團(tuán)的名稱:
 

(3)薩羅經(jīng)水解、分離、提純可得到純凈的苯酚和水楊酸.請(qǐng)寫出其水解方程式:
 

(4)寫出同時(shí)符合下列四種條件的水楊酸的同分異構(gòu)體共有
 
種. 
①含有苯環(huán); 
②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng);
③在稀NaOH溶液中,1mol該同分異構(gòu)體能與2mol NaOH發(fā)生反應(yīng);
④只能生成兩種一氯代產(chǎn)物.
(5)從(4)確定的同分異構(gòu)體中任選一種,指定為如圖2所示框圖中的A.
寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:B+D→E:
 
該反應(yīng)屬于
 
反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

對(duì)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋正確的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象    結(jié)論
A向某溶液中加入鹽酸,產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色氣體該溶液中一定含CO32-
B某溶液中加入硝酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成該溶液中含有SO42-
CSO2可使酸性KMnO4溶液褪色SO2具有漂白性
D某溶液中加入NaOH溶液,加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體該溶液中含有NH4+離子
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氯氣是一中重要的工業(yè)原料
(1)實(shí)驗(yàn)室可用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

(2)資料顯示:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4
  △  
.
 
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O.某學(xué)習(xí)小組利用此原理設(shè)計(jì)如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì).

①在該實(shí)驗(yàn)中,甲部分的裝置是
 
(填字母)

②證明乙裝置中FeCl2與Cl2發(fā)生了氯化還原反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法是
 

③丙裝置中通入少量Cl2,可制得某種生活中常用的具有漂白、消毒作用的物質(zhì).已知此反應(yīng)的產(chǎn)物是3種鈉鹽,則丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程是
 

④上述實(shí)驗(yàn)裝置存在明顯的缺陷,改進(jìn)的方法是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究銅與濃硫酸的反應(yīng).

(1)如果用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,欲驗(yàn)證反應(yīng)生成氣體的還原性,小組同學(xué)取裝置B中溶液少量于一潔凈的試管中,應(yīng)向試管中加入的試劑是
 
(填序號(hào)).
A.品紅溶液     B.稀鹽酸          C.BaCl2溶液         D.稀硝酸
(2)為了更符合綠色化學(xué)的要求,該小組有同學(xué)建議用圖2裝置替換圖1裝置中的A部分進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn).針對(duì)圖2裝置回答:
①改進(jìn)后的裝置符合綠色化學(xué)思想的設(shè)計(jì)是
 

②準(zhǔn)備結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)立即熄滅酒精燈,B中的液體不會(huì)倒吸,其原因是
 

③拆除裝置前,不打開膠塞,要使裝置中殘留氣體完全被吸收,應(yīng)當(dāng)采取的操作是
 

(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)除了產(chǎn)生白色固體外,在銅絲表面還產(chǎn)生黑色固體甲,其中可能含有氧化銅、硫化銅、硫化亞銅,以及被掩蔽的氧化亞銅.
查閱資料:(a)氧化亞銅在酸性環(huán)境下會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和銅單質(zhì),在氧氣流中煅燒,可以轉(zhuǎn)化為氧化銅.
(b)硫化銅和硫化亞銅常溫下都不溶于稀鹽酸,在氧氣流中煅燒,硫化銅和硫化亞銅都轉(zhuǎn)化為氧化銅和二氧化硫.
為了研究甲的成分,該小組同學(xué)在收集到足夠量的固體甲后,進(jìn)行了如圖的實(shí)驗(yàn):

①在煅燒過(guò)程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

②下列對(duì)于固體甲成分的判斷中,正確的是(填字母選項(xiàng))
 

A.固體甲中,CuS和Cu2S不能同時(shí)存在     B.固體甲中,CuO和Cu2O至少有一種
C.固體甲中若沒有Cu2O,則一定有Cu2S    D.固體甲中可能有Cu2S.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

A、B、C、D、E五種溶液分別是NaOH、NH3?H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一種.常溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
①將1LpH=3的A溶液分別與0.001mol?L-1xLB溶液、0.001m?L-1yLD溶液充分反應(yīng)后溶液呈中性,x、y大小關(guān)系為:y<x;
②濃度均為0.1mol?L-1A和E溶液的pH:A<E.
③濃度均為0.1mol?L-1C與D溶液等體積混合,溶液呈酸性.
回答下列問題:
(1)D是
 
溶液,E是
 
溶液(填寫化學(xué)式);
(2)用水稀釋0.1mol?L-1B時(shí),溶液中隨著水量的增加而減小的是
 
。ㄌ顚懶蛱(hào))
a.
c(B)
c(OH-)
 b.
c(H+)
c(OH-)
   c.c(H+)和c(OH-)乘積  d.OH-的物質(zhì)的量
(3)pH相同的等體積的兩份溶液A和E,分別與鋅粉反應(yīng),若最后僅有一份溶液中存在鋅粉,且放出氫氣的質(zhì)量相同,則下列說(shuō)法正確的是
 
(填寫序號(hào))
①反應(yīng)所需要的時(shí)間E>A
②開始反應(yīng)時(shí)的速率A>E
③參加反應(yīng)的鋅粉物質(zhì)的量A=E
④反應(yīng)過(guò)程的平均速率>A
⑤E溶液里有鋅粉剩余
(4)將等體積、等物質(zhì)的量濃度A和B混合后溶液,升高溫度(溶質(zhì)不會(huì)分解),則溶液pH隨溫度變化如圖中
 
曲線.
(5)室溫下,向0.01mol?L-1C溶液中滴加0.01mol?L-1D溶液至中性,得到的溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)?div id="4ybba7v" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
(填寫序號(hào)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法不正確的是( 。
A、紙層析點(diǎn)樣時(shí),用膠頭滴管吸取試液,滴3-5滴在濾紙條的原點(diǎn)處,晾干備用
B、在聞氣體氣味時(shí),面部應(yīng)遠(yuǎn)離容器用手輕輕扇動(dòng)瓶口,僅使少量氣體飄進(jìn)鼻孔
C、變色硅膠是實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑,其中的變色劑是氯化鈷(CoCl2),變色硅膠吸濕效果最好時(shí)所呈現(xiàn)的顏色是藍(lán)色
D、比較去銹的鐵釘和去銹的繞有細(xì)銅絲的鐵釘與同濃度的鹽酸反應(yīng)速度快慢時(shí),可以加K8[Fe(CN)6]溶液,觀察鐵釘周圍出現(xiàn)藍(lán)色沉淀的先后

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