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纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。 (1)工...

纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。

(1)工业上二氧化钛的制备方法是:

.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是SiO2)与碳粉混合放入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应,制得混有SiCl4杂质的TiCl4

.将SiCl4分离,得到纯净的TiCl4

.向TiCl4中加水,加热,水解得到沉淀TiO2•xH2O.

.将TiO2•xH2O高温分解得到TiO2

资料卡片

物质

熔点

沸点

SiCl4

-70

57.6

TiCl4

-25

136.5

据资料卡片中信息判断,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是_____;分离二者所采取的操作名称是____。

②Ⅲ中反应的化学方程式是________。

如在实验室中完成步骤IV,应将TiO2•xH2O放在_____(填字母序号图 1)中加热。

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(2)据报道:“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2,TiO2受太阳光照射后,产生的电子被空气或   水中的氧获得,生成H2O2.H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的__________(填“氧化性”或“还原性”)。

(3)图2是某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理(夹持装置已略去).

缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体和足量空气,最终测得NaOH溶液增重11g,则CO   的转化率为________。

实验中,当CO气体全部通入后,还要再通一会儿空气,其目的是________。

 

(1)①液态 蒸馏 ②TiCl4+(x+2)H2O TiO2•xH2O↓+4HCl③B(2)氧化性(3)①25% ②将生成的CO2气体全部排出被NaOH溶液完全吸收,使实验结果更加精确 【解析】 试题分析:(1)①根据资料卡片中的TiCl4与SiCl4熔点、沸点可知,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态;分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法;②由信息可知TiCl4与水在加热条件下,水解得到沉淀TiO2•xH2O与HCl,反应方程式为:TiCl4+(x+2)H2O TiO2•xH2O↓+4HCl;③Ⅳ为烧杯与蒸发皿通常进行液态加热,高温分解固体物质常在坩埚中进行,所以B正确;(2)CxHy、CO等具有还原性,H2O2具有强氧化性,H2O2能氧化CxHy、CO等,清除路面空气中的CxHy、CO等; (3)①22.4L(已折算成标准状况)CO气体的物质的量为:n(CO)=22.4L÷22.4L/mol=1mol, NaOH溶液增重11g为吸收的CO2质量,根据碳元素守恒可知,转化率的CO的物质的量等于CO2的物质的量为:n(CO)=n(CO2)=11g÷44g/mol=0.25mol,所以CO的转化率为:0.25mol÷1mol×100%=25%;②装置中有残留的CO2气体,通一会空气,将残留在装置中的CO2气体排出,以便被NaOH溶液吸收,从而减小误差。 考点:本题考查学生阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作、对实验原理装置的理解等  
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考点分析:
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(1)写出实验室制备氯气的化学方程式_____________________;

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(5)中,加入适量CaCl2固体的目的是_____________________;

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