納米TiO2是一種重要的光催化劑。以鈦酸酯Ti(OR)4為原料制備納米TiO2的步驟如下:
①組裝裝置如圖所示,保持溫度約為65℃,先將30mL鈦酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]加入盛有無水乙醇的三頸燒瓶,再加入3mL乙酰丙酮,充分攪拌;
②將含水20%的乙醇溶液緩慢滴入三頸燒瓶中,得到二氧化鈦溶膠;
③將二氧化鈦溶膠干燥得到二氧化鈦凝膠,灼燒凝膠得到納米TiO2。
已知,鈦酸四丁酯能溶于除酮類物質(zhì)以外的大部分有機溶劑,遇水劇烈水解;Ti(OH)4不穩(wěn)定,易脫水生成TiO2,回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是溫度計溫度計,冷凝管的作用是冷凝回流冷凝回流。
(2)加入的乙酰丙酮可以減慢水解反應的速率,其原理可能是bb(填標號)。
a.增加反應的焓變b。增大反應的活化能c。減小反應的焓變d。降低反應的活化能
制備過程中,減慢水解反應速率的措施還有用含有20%的乙醇溶液代替水,緩慢滴加用含有20%的乙醇溶液代替水,緩慢滴加。
(3)步驟②中制備二氧化鈦溶膠的化學方程式為Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OHTi(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH。如圖所示實驗裝置中,可用于灼燒二氧化鈦凝膠的是aa(填標號)。

(4)測定樣品中TiO2純度的方法是:精確稱取0.2000 g樣品放入錐形瓶中,加入硫酸和硫酸銨的混合溶液,加強熱使其溶解。冷卻后,加入一定量稀鹽酸得到含TiO2+的溶液。加入金屬鋁,將TiO2+全部轉(zhuǎn)化為Ti3+.待過量的金屬鋁完全溶解并冷卻后,加入指示劑,用0.1000 mol?L-lNH4Fe(SO4)2溶液滴定至終點。重復操作2次,消耗0.1000 mol?L-1 NH4Fe(SO4)2溶液的平均值為20.00 mL(已知:Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+)。
①加入金屬鋁的作用除了還原TiO2+外,另一個作用是與酸反應生成氫氣,形成氫氣氛圍,防止Ti3+在空氣中被氧化與酸反應生成氫氣,形成氫氣氛圍,防止Ti3+在空氣中被氧化。
②滴定時所用的指示劑為bb(填標號)
a.酚酞溶液b。KSCN溶液c。KMnO4溶液d。淀粉溶液
③樣品中TiO2的質(zhì)量分數(shù)為8080%。
【考點】制備實驗方案的設計.
【答案】溫度計;冷凝回流;b;用含有20%的乙醇溶液代替水,緩慢滴加;Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH;a;與酸反應生成氫氣,形成氫氣氛圍,防止Ti3+在空氣中被氧化;b;80
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:28引用:2難度:0.4
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1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(5)煅燒A的反應方程式是
(6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5 -
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(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
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(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
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