鈦在醫(yī)療領(lǐng)域的使用非常廣泛,如制人造關(guān)節(jié)、頭蓋、主動(dòng)心瓣等。TiCl4是制備金屬鈦的重要中間體。某小組同學(xué)利用如下裝置在實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4(夾持裝置略去)。
已知:HCl與TiO2不發(fā)生反應(yīng),裝置C中除生成TiCl4外,同時(shí)還生成一種有毒氣態(tài)氧化物和少量CCl4。其它相關(guān)信息如表所示:
熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ | 密度/(g?cm-3) | 水溶性 | |
TiCl4 | -24 | 136.4 | 1.7 | 易水解生成白色沉淀,能溶于有機(jī)溶劑 |
CCl4 | -23 | 76.8 | 1.6 | 難溶于水 |
(1)裝置A中導(dǎo)管a的作用為
平衡氣壓,便于濃鹽酸順利滴下
平衡氣壓,便于濃鹽酸順利滴下
,裝置B中所盛試劑為 濃硫酸
濃硫酸
,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(反應(yīng)后Mn元素以Mn2+形式存在)。(2)組裝好儀器后,部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.裝入藥品
b.打開分液漏斗活塞
c.檢查裝置氣密性
d.關(guān)閉分液漏斗活塞
e.停止加熱,充分冷卻
f.加熱裝置C中陶瓷管
從上述選項(xiàng)選擇合適操作(不重復(fù)使用)并排序:
c
c
→a
a
→b→f
f
→e
e
→d
d
。(3)下列說法不正確的是
AC
AC
。A.通入氯氣之前,最好先從k處通入氮?dú)?,否則實(shí)驗(yàn)會(huì)失敗
B.石棉絨載體是為了增大氣體與TiO2、碳粉的接觸面積,以加快反應(yīng)速率
C.裝置D中的燒杯中可加入冰水,便于收集到純的液態(tài)TiCl4
D.裝置E可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置D的圓底燒瓶中使TiCl4變質(zhì)
E.該裝置有缺陷,通過裝置E后的氣體不可直接排放到空氣中
(4)TiCl4可制備納米TiO2:以N2為載體,用TiCl4和水蒸氣反應(yīng)生成Ti(OH)4。再控制溫度生成納米xTiO2?yH2O。測(cè)定產(chǎn)物xTiO2?yH2O組成的方法如下:
步驟一:取樣品2.100g用稀硫酸充分溶解得到TiOSO4,再用足量鋁將TiO2+還原為Ti3+,過濾并洗滌,將所得濾液和洗滌液合并注入250mL容量瓶,定容得到待測(cè)液。
步驟二:取待測(cè)液25.00mL于錐形瓶中,加幾滴KSCN溶液作指示劑,用0.1000mol?L-1的NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,將Ti3+氧化為TiO2,三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均值為24.00mL。
①滴定終點(diǎn)的判斷方法是
在滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液后,溶液變?yōu)檠t色,且半分鐘不褪色
在滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液后,溶液變?yōu)檠t色,且半分鐘不褪色
。②通過分析、計(jì)算,該樣品的組成為
12TiO2?5H2O
12TiO2?5H2O
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】平衡氣壓,便于濃鹽酸順利滴下;濃硫酸;2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;c;a;f;e;d;AC;在滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液后,溶液變?yōu)檠t色,且半分鐘不褪色;12TiO2?5H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:40引用:5難度:0.5
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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