Question

【化学一选修2：化学与技术】(15分）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是：

Ⅰ.将干燥后的金红石（主要成分TiO₂，主要杂质SiO₂)与碳粉混合装人氯化炉中，在髙温下通人Cl₂，制得混有SiCl₄杂质的TiCl₄。

Ⅱ.将混有SiCl₄杂质的TiCl₄分离，得到纯净的TiCl₄。

Ⅲ.在TiCl₄中加水、加热，水解得到沉淀TiO₂•xH₂O。

Ⅳ.TiO₂•xH₂O高温分解得到TiO₂。

①TiCl₄与SiCl₄在常温下的状态是          。Ⅱ中所采取的操作名称          。

②如实验IV中，应将TiO₂•xH₂O放在        (填仪器编号）中加热。

（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，其过程大致如下：

．O₂ → 2O

．O + H₂O → 2OH(羟基)

．OH + OH → H₂O₂

① b中破坏的是         (填“极性共价键”或“非极性共价键”）。

② H₂O₂能清除路面空气中的C_XH_Y、CO等，其主要是利用了H₂O₂的        _(填“氧化性”或“还原性”）。

（3）过氧化氢是重要的化学试剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量。请填写下列空白：

①取10．00mL密度为g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL。取稀释后的过氧化氢溶液25．00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数配平及化学式填写在方框里。

MnO₄^- +       H₂O₂ +       H⁺ ==      Mn²⁺ +      H₂O +    

②滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入          （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定到达终点的现象是                           。

③重复滴定三次，平均耗用cmol/L KMnO₄标准溶液VmL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为               。

④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果           （填“偏髙”或“偏低” 或“不变”）。

Answer

（15分）

（1）①液态、蒸馏； ② b （2）①极性共价键 ； ②氧化性

（3）①2 5 6 2 8 5O2↑

②酸式 ；滴入最后一滴高锰酸钾时，溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色 ③ ④偏高

【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烧杯与蒸发皿通常进行液体加热，高温分解固体物质常在坩埚中进行，所以实验IV中，应将TiO2•xH2O放在b中加热。

（2）①由2O+H2O→2OH，可知水中O-H键断裂，O-H键属于极性共价键，

②CxHy、CO等具有还原性，H2O2具有强氧化性，H2O2能氧化CxHy、CO等，则H2O2能清除路面空气中的CXHY、CO等，主要是利用了H2O2的氧化性。

（3）①双氧水遇到强氧化剂高锰酸钾时表现出强还原性，失电子生成氧气，高锰酸钾得电子生成Mn2＋,则反应的实质是2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+502，答案为2 5 6 2 8 5O2↑；

②高锰酸钾具有氧化性，应该注入酸式滴定管中，高锰酸钾本身是一种紫红色的液体，发生反应后，紫色消失，所以该滴定过程无需另加指示剂，则滴定到达终点的现象是滴入最后一滴高锰酸钾时，溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色；

③根据高锰酸钾和双氧水反应的化学方程式，设双氧水的物质的量为n，则

2MnO4- + 5H2O2 + 6H+= 2Mn2++ 8H2O+502

2 5

cV×10-3mol n

则2:5= （cV×10-3mol）：n，解得n=2.5cV×10-3mol

所以25.00mL双氧水的质量=2.5cV×10-3mol×34g/mol=0.085cVg，250.00mL双氧水的质量=0.85cVg，

则双氧水的质量分数为：0.85cV /10p×100%=；

④滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则气泡的体积计入了标准液的体积中，相当于使用

的标准液偏多，所以结果偏高。

考点：考查物质的制备、分离与提纯，氧化还原反应的配平，中和滴定等知识。