Question

(16分)纳米TiO₂在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
（1）制备纳米TiO₂的方法之一是TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，该水解反应的化学方程式为                                               。再经过滤、水洗除去其中的Cl^–，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO₂。检验TiO₂·xH₂O中Cl^–是否被除净的方法是                                                               。
（2）用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。
请回答下列问题：
①配制NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液时，加入一定量H₂SO₄的原因是                   ；
②滴定终点的现象是                                                      。
③滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为M g·mol^－1）试样w g，消耗c mol·L^－1 NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液V mL，则TiO₂质量分数表达式为                                   。
④下列操作对TiO₂质量分数测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH₄Fe(SO₄)₂溶液有少量溅出，使测定结果              。
若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果                。

Answer 1

（1） TiCl₄+(2+x) H₂O TiO₂·xH₂O↓+4HCl（3分）
取少量水洗液，滴加AgNO₃溶液，不产生白色沉淀，说明Cl^-已除净。（2分）
（2）①抑制 NH₄Fe(SO₄)₂水解（2分）     ②溶液变成红色（2分）
③ （3分）       ④偏高（2分）             偏低（2分）

解析⑴水解反应的化学方程式TiCl₄+(2+x) H₂O TiO₂·xH₂O↓+4HCl，注意含不定项系数的方程的配平。检验Cl^―的方法，取少量水洗液，滴加AgNO₃溶液，不产生白色沉淀，说明Cl^-已除净。⑵①加入一定量H₂SO₄的原因：NH₄^＋和Fe^2＋都能发生水解，溶液呈酸性，加H₂SO₄提高H₂SO₄的浓度，抑制 NH₄Fe(SO₄)₂水解。②滴定终点的现象是溶液变成红色
③ω(TiO₂)=④NH₄Fe(SO₄)₂溶液有少量溅出,使读出的V增大，测定结果偏高；若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，读出的体积变化量偏小，即V值偏小，使测定结果偏低。