TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料,又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。
(1)實驗室利用反應TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在無水無氧條件下,制取TiCl4實驗裝置示意圖如下  

有關性質(zhì)如下表   

物質(zhì)
熔點/℃
沸點/℃
其它
CCl4
-23
76
與 TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧
 
儀器A的名稱是____    ,裝置E中的試劑是         。反應開始前必須進行的操作是____    ;反應結(jié)束后的操作包括:①停止通氮氣②熄滅酒精燈③冷卻至室溫。正確的順序為____    (填序號)。欲分離D中的液態(tài)混合物,所采用操作的名稱是         。
(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關反應包括:
酸溶:FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)   FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(1)
水解;TiOSO4(aq)+2H2O(1)   H2T1O3(s)+H2SO4(aq)
簡要工藝流程如下:

①試劑A為           。鈦液I需冷卻至70℃左右,若溫度過高會導致產(chǎn)率降低,原因是         。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入鹽酸并振蕩,滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象,再加H2O2后出現(xiàn)微紅色,說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是____       ,寫出其中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式____   。這種H2TiO3即使用水充分洗滌,煅燒后獲得的TiO2也會發(fā)黃,發(fā)黃的雜質(zhì)是____        (填化學式)。

(1)(球形)干燥管  濃硫酸 檢查裝置的氣密性  ②③①   蒸餾
(2)①鐵粉 由于TiOSO4容易水解,若溫度過高,則會有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3而經(jīng)過濾進入FeSO4·7H2O中導致TiO2產(chǎn)率降低。②Fe2+   H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O    Fe2O3

解析

 

 
試題分析:(1)儀器A的名稱是球形干燥管,儀器B的作用是加熱CCl4,使整個裝置充滿四氯化碳蒸汽。任何有氣體參加的反應或制備氣體的反應,在反應開始前都要檢查裝置的氣密性。反應結(jié)束后為了防止TiCl4潮解,正確的操作順序是②熄滅酒精燈③冷卻至室溫 ①停止通氮氣 。TiCl4和CCl4的混合物,因為它們是沸點不同的、互溶的液態(tài)混合物,所以分離二者的方法是蒸餾。(2)①在鈦鐵礦FeTO3中含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)。在加入H2SO4時鈦鐵礦及Fe2O3溶解在其中,不能溶解的SiO2通過過濾分離除去。在濾液中含有Fe2 (SO4)3,為了制取純凈的綠礬,要在鈦液中加入Fe粉把Fe2 (SO4)3還原為FeSO4。由于TiOSO4容易水解,若溫度過高,則會有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3而經(jīng)過濾進入FeSO4·7H2O中導致TiO2產(chǎn)率降低。②滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象,再加H2O2后出現(xiàn)微紅色,說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是Fe2+。其中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。在H2TiO3受熱分解時,其中的雜質(zhì)Fe(OH)3也發(fā)生了分解反應:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 。分解產(chǎn)生的Fe2O3混在TiO2使物質(zhì)發(fā)黃。

考點:考查儀器的辨認、裝置氣密性的檢查、實驗的順序、雜質(zhì)的檢驗與除去、混合物的分離及鹽的水解。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料。某氮化鋁(AlN)僅含有Al2O3雜質(zhì),某學習小組為測定該氮化鋁樣品中AlN的純度,查閱資料得知:AlN + NaOH + 3H2O = Na[Al(OH)4] + NH3↑。設計如下2種方案。
方案一:量氣法——如圖所示。

(1)按圖連接好裝置,檢查裝置氣密性的方法是             。
(2) 導管a的主要作用是                   
(3)為測定生成氣體的體積,量氣裝置中的X液體可以是:           。(填標號)

A.CCl4 B.H2O C.NH4Cl溶液 D.植物油
(4)若取m g樣品與NaOH濃溶液完全反應后,測得生成氣體的體積為V mL(標準狀況)。則樣品中AlN的純度為___________。
方案二:重量法——如下圖所示。

(5) 步驟①中,氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為_______________。
(6) 樣品中AlN的純度為___________。
(7) 若測得樣品中AlN的純度偏高,可能的原因是___________。(寫1點)

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某興趣小組同學在實驗室用加熱1-丁醇、濃H2SO4和溴化鈉混合物的方法來制備1-溴丁烷,并檢驗反應的部分副產(chǎn)物,設計了如圖所示裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。

請根據(jù)實驗步驟,回答下列問題:
(1)關閉a和b、接通豎直冷凝管的冷凝水,給A加熱30分鐘,制備1-溴丁烷。
豎直冷凝管接通冷凝水,進水口是_____(填“I”或“Ⅱ”);豎直冷凝管的主要作用是________。
(2)理論上,上述反應的副產(chǎn)物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氫、硫酸氫鈉、水等。熄滅酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子并打開a,利用余熱繼續(xù)反應直至冷卻,通過B、C裝置檢驗部分副產(chǎn)物,已知B、C裝置中為常見物質(zhì)的水溶液。
B裝置檢驗的物質(zhì)是_________,寫出C裝置中主要的化學方程式:_______________。
(3)為了進一步分離提純1-溴丁烷,該興趣小組同學查得相關有機物的數(shù)據(jù)如表所示:

物質(zhì)
熔點/℃
沸點/℃
1-丁醇
-89.5
117.3
1-溴丁烷
-112.4
101.6
丁醚
-95.3
142.4
1-丁烯
-185.3
-6.5
 
請你補充下列實驗步驟,直到分離出1-溴丁烷。
①待燒瓶冷卻后,拔去豎直的冷凝管;
②插上帶橡皮塞的溫度計;
③關閉_______,打開_______;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水從______處流入;
⑤迅速升高溫度至_______℃,收集所得餾分。
(4)若實驗中所取1-丁醇、NaBr分別為7.4 g、13.0 g,蒸出的粗產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后再次蒸餾得到9.6 g1-溴丁烷,則1-溴丁烷的產(chǎn)率是_____。(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

硼位于ⅢA族,三鹵化硼是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學的研究熱點,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有機合成的催化劑。
【查閱資料】①BCl3的沸點為12.5 ℃,熔點為-107.3 ℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼與鋁的性質(zhì)相似,也能與氫氧化鈉溶液反應。
【設計實驗】 某同學設計如圖所示裝置制備三氯化硼:

請回答下列問題:
(1)常溫下,高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生的反應可替代A裝置中的反應,兩個反應的產(chǎn)物中錳的價態(tài)相同。寫出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應的離子方程式:_______________________。
(2)E裝置的作用是_______________________________________。
如果拆去B裝置,可能的后果是_______________________________________
_________________________。
(3)寫出D裝置中發(fā)生反應的化學方程式:_____________________________
實驗中可以用一個盛裝________(填試劑名稱)的干燥管代替F+G裝置,使實驗更簡便。
(4)三氯化硼遇水劇烈反應生成硼酸(H3BO3)和白霧,寫出該反應的化學方程式:______________________________;
實驗室保存三氯化硼的注意事項是__________________________________。
(5)為了順利完成實驗,正確的操作是________(填序號),并解釋原因:________。
①先點燃A處酒精燈,后點燃D處酒精燈
②先點燃D處酒精燈,后點燃A處酒精燈
③同時點燃A、D處酒精燈
(6)請你設計一個簡易實驗,驗證制得的產(chǎn)品中是否含有硼粉:
________________________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

過氧化尿素是一種新型漂白、消毒劑,漂白、消毒效果優(yōu)于H2O2和過氧乙酸,某工業(yè)用過氧化尿素的部分參數(shù)列于下表。

分子式
外觀
熱分解溫度
熔點
水溶性(20℃)
CO(NH2)2·H2O2
白色晶體
45℃
75—85℃
500g·L—1
 
合成過氧化尿素的流程及反應器的示意圖如下:
    
請回答下列問題:
(1)寫出合成過氧化尿素的化學方程式:                                   。
(2)反應器里冷凝管中冷水從   (填“上”或“下”)口流入;反應器的加熱方式是   。
①直接加熱;②水浴加熱;③蒸氣浴加熱;④冰浴
(3)攪拌器選用的材料是玻璃而不是鐵質(zhì)或鋁質(zhì)材料的原因是                
(4)從母液中分離出H2O2和尿素,采用的是減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶的方法,其原因是         。
(5)活性氧含量的高低直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量,合格產(chǎn)品中活性氧的含量≥16%(相當于其中含H2O234%)。為了確定所得產(chǎn)品合格與否,質(zhì)檢員稱取干燥樣品2.000g,溶解于水,在250mL容量瓶中定容,準確量取其中25.00mL溶液于錐形瓶中,加入1mL 6mol/LH2SO4,然后用0.1000mol/L KMnO4標準溶液滴定樣品中的H2O2(KMnO4溶液不與尿素反應),至滴入最后一滴時,溶液顯淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4溶液6.000mL:
完成并配平下列化學方程式:
    MnO4    H2O2    H+    Mn2+    H2O+    
②KMnO4溶液應盛放在          滴定管中,若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會使測得的活性氧含量          (填“偏高”、“偏低”或“不變”);
③根據(jù)滴定結(jié)果確定產(chǎn)品質(zhì)量       (填“合格”或“不合格”),活性氧的質(zhì)量分數(shù)為                   。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

碘是人體必需的微量元素之一,有“智力元素”之稱。食用加碘食鹽可預防碘缺乏病。查閱資料知:
①在酸性條件下,I-能被N氧化成I,被H2O2或O2等氧化成I2;
②I能被HS還原成I2。
請你利用實驗室常用儀器和下列限選試劑,依次研究某食鹽樣品中所加碘的存在形式是I2、I-、I中的哪一種。
限選試劑如下:1.0 mol·L-1 HNO3溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 NaHSO3溶液、3% H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸餾水
Ⅰ.提出假設
假設1:該食鹽樣品中含I2;
假設2:該食鹽樣品中含I-;
假設3:                                                          。
Ⅱ .設計方案與實驗探究
將適量食鹽樣品溶于蒸餾水制成溶液,請按要求填寫下表。

實驗步驟
預期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:取少量上述溶液注入試管中,滴入幾滴淀粉溶液振蕩
若溶液顯    ,則假設1成立;否則,假設1不成立,再進行步驟2 
步驟2:                                       
                                             
若溶液顯藍色,則假設2成立,反應的離子方程式為        
                                                  
否則,假設2不成立,再進行步驟3
步驟3:                                       
                                             
                                                   
                                                   
 
Ⅲ.問題與思考
純的KIO3或KI都可以作為食用加碘鹽中碘的來源。從化學角度來看,食鹽中添加    (填“KIO3”或“KI”)更好;理由是                                           。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

NaClO2的漂白能力是漂白粉的4~5倍, NaClO2廣泛用于造紙工業(yè)、污水處理等。工業(yè)上生產(chǎn)NaClO2的工藝流程如下:

(1)ClO2發(fā)生器中的反應為:2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。實際工業(yè)生產(chǎn)中,可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO2,其原因為     (用化學方程式表示)。
(2)反應結(jié)束后,向ClO2發(fā)生器中通入一定量空氣的目的:     。
(3)吸收器中生成NaClO2的離子反應方程式為     ,其中反應溫度不能高于5℃的可能原因:     。
(4)某化學興趣小組用如下圖所示裝置制備SO2并探究SO2與Na2O2的反應:

①為除去過量的SO2,C中盛放的試劑為     
②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復燃,B中發(fā)生的反應可能為     、Na2O2+SO2= Na2SO4。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某課外活動小組的同學,研究用過量的鋅與濃硫酸反應制取二氧化硫的有關問題:
(1)鋅與濃硫酸反應制取二氧化硫的化學方程式為______________________________。
(2)這樣制取的二氧化硫氣體中可能含有的雜質(zhì)是__________________;原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)某同學用下列裝置連接成一整套實驗裝置以驗證(2)的判斷是否正確,若按氣體從左到右流向時,氣體流經(jīng)的各裝置導管的編號依次是________(用a、b……填寫)。

(4)根據(jù)(3)確定的實驗過程,請將實驗時有關裝置中所盛藥品、實驗現(xiàn)象、結(jié)論或解釋填入下表:

裝置
所盛藥品
實驗現(xiàn)象
結(jié)論或解釋
B
 
 
 
C
CuO固體
 
 
 

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

Ⅰ.(1)已知某有機物A只含有C、H、O三種元素,通過元素分析知含碳54.55%,含氫9.10%。質(zhì)譜分析其相對分子質(zhì)量為88,經(jīng)紅外光譜分析其中只含C-H鍵和鍵,其核磁共振氫譜圖顯示有三重峰,峰面積之比為3:2:3,該有機物不含有CH3-O-,則A的結(jié)構(gòu)簡式為
_______________。
(2)寫出實驗室制備A的化學方程式_________________________________________。
Ⅱ.苯甲酸甲酯( )是常用香精,廣泛用于食品、化妝品等行業(yè),可從自然界中提取,也可人工合成。實驗室現(xiàn)以食品防腐劑[主要成分為苯甲酸鈉()]、甲醇為原料制備苯甲酸甲酯。已知:

 
熔點 ℃
沸點 ℃
水溶性
甲醇
—97.8
64.7
易溶
苯甲酸(一元弱酸)
122.4
249.3
常溫:0.17g;100℃:6.8g
苯甲酸甲酯
—12.3
198
難溶
 
合成苯甲酸甲酯的流程如下:

請回答下列問題:
(1)溫度①約為_________℃,操作③為_________,操作④為__________。
(2)第②步加熱的目的是______________________________________。
(3)選擇合適的制備苯甲酸甲酯的裝置:______________。
           
A                    B                  C                   D
(4)苯甲酸甲酯有多種同分異構(gòu)體,寫出符合下列條件的任意一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。①為芳香化合物        ②含有醛基        ③能與金屬Na反應

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