工業(yè)上納米TiO
2的制備過程是以N
2為載體,用TiCl
4和水蒸氣反應(yīng)生成Ti(OH)
4,再控制溫度生成納米xTiO
2?yH
2O,測定產(chǎn)物xTiO
2?yH
2O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TiOSO
4溶液,再用足量鋁將TiO
2+還原為Ti
3+,過濾并洗滌,將所得濾液和洗滌液混合并注入250mL容量瓶,定容得到待測液。
步驟二:取待測液于錐形瓶中,加入幾滴指示劑,用0.1mol/L的NH
4Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,將Ti
3+氧化為TiO
2+,三次滴定測得數(shù)據(jù)記錄如下:
實驗編號 |
待測溶液的體積/mL |
滴定前標(biāo)準(zhǔn)液的體積讀數(shù)/mL |
滴定后標(biāo)準(zhǔn)液的體積讀數(shù)/mL |
1 |
25.00 |
0.20 |
24.22 |
2 |
25.00 |
1.21 |
29.21 |
3 |
25.00 |
1.50 |
25.48 |
回答下列問題:
(1)若對步驟一所得的TiOSO
4溶液加水稀釋,溶液中會產(chǎn)生少量偏鈦酸(H
2TiO
3)沉淀,寫出該反應(yīng)的離子方程式
TiO2++2H2O?H2TiO3↓+2H+
TiO2++2H2O?H2TiO3↓+2H+
。
(2)已知NH
4Fe(SO
4)
2溶液顯酸性,滴定時,將標(biāo)準(zhǔn)溶液注入
酸
酸
(填“酸”或“堿”)式滴定管中。
(3)上述滴定實驗中,可選擇
KSCN溶液
KSCN溶液
為指示劑,判斷到達(dá)滴定終點的方法是
滴加最后半滴NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液變?yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不褪色
滴加最后半滴NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液變?yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不褪色
。
(4)下列關(guān)于滴定分析的操作,錯誤的是
BC
BC
。
A.滴定時要適當(dāng)控制滴定速率
B.用量筒量取25.00mL待測液轉(zhuǎn)移至錐形瓶
C.滴定時應(yīng)一直觀察滴定管中溶液體積的變化
D.平行滴定時,須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下
E.在接近終點時,滴加藥品應(yīng)慢慢控制滴定管,使滴定管尖嘴懸掛一滴液體,用錐形瓶內(nèi)壁將其靠下,并用蒸餾水將其沖入錐形瓶內(nèi)。
(5)通過分析、計算,該樣品的組成為
由圖表可知,3次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積分別為24.02mL、28.00mL、23.98mL,第2次數(shù)據(jù)誤差較大,舍棄,消耗標(biāo)準(zhǔn)液平均體積為24.00mL;NH
4Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,將Ti
3+氧化為TiO
2+,自身被還原為亞鐵離子,根據(jù)電子守恒、鈦原子守恒可知,
,2.100g樣品中鈦的物質(zhì)的量為0.1mol/L×24.00×10
-3L×
=0.024mol,則TiO
2的質(zhì)量為0.024mol×80g/mol=1.92g,則水的物質(zhì)的量為(2.10g-1.92g)÷18g/mol=0.01mol,則x:y=0.024mol:0.01mol=12:5,化學(xué)式為12TiO
2?5H
2O
由圖表可知,3次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積分別為24.02mL、28.00mL、23.98mL,第2次數(shù)據(jù)誤差較大,舍棄,消耗標(biāo)準(zhǔn)液平均體積為24.00mL;NH
4Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,將Ti
3+氧化為TiO
2+,自身被還原為亞鐵離子,根據(jù)電子守恒、鈦原子守恒可知,
,2.100g樣品中鈦的物質(zhì)的量為0.1mol/L×24.00×10
-3L×
=0.024mol,則TiO
2的質(zhì)量為0.024mol×80g/mol=1.92g,則水的物質(zhì)的量為(2.10g-1.92g)÷18g/mol=0.01mol,則x:y=0.024mol:0.01mol=12:5,化學(xué)式為12TiO
2?5H
2O
(寫出計算過程);若滴定前滴定管尖端有氣泡,滴定過程中氣泡消失,則測得
比實際值
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
【答案】TiO
2++2H
2O?H
2TiO
3↓+2H
+;酸;KSCN溶液;滴加最后半滴NH
4Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液變?yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不褪色;BC;由圖表可知,3次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積分別為24.02mL、28.00mL、23.98mL,第2次數(shù)據(jù)誤差較大,舍棄,消耗標(biāo)準(zhǔn)液平均體積為24.00mL;NH
4Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,將Ti
3+氧化為TiO
2+,自身被還原為亞鐵離子,根據(jù)電子守恒、鈦原子守恒可知,
,2.100g樣品中鈦的物質(zhì)的量為0.1mol/L×24.00×10
-3L×
=0.024mol,則TiO
2的質(zhì)量為0.024mol×80g/mol=1.92g,則水的物質(zhì)的量為(2.10g-1.92g)÷18g/mol=0.01mol,則x:y=0.024mol:0.01mol=12:5,化學(xué)式為12TiO
2?5H
2O;偏大