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TiO2在很多领域有着广泛的应用前景.
(1)制备TiO2的常见方法:将TiCl4水解产物加热脱水生成TiO2.已知常温下Ti(OH)4的Ksp=7.94×10-54,测得TiCl4水解后溶液的pH=2,则此时溶液中c(Ti4+)=
 

(2)制备纳米TiO2的方法:以N2为载体,用钛醇盐Ti(OR)4和水蒸气反应生成Ti(OH)4,再控制温度生成纳米TiO2.温度控制不当会使产物含结晶水,测定产物aTiO2?bH2O组成的方法如下:
步骤一:取样品2.010g,在酸性条件下充分溶解,并用适量铝将TiO2+还原为Ti3+,过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并注入250mL容量瓶,并用稀硫酸定容,得待测液.
步骤二:取待测液25.00mL于锥形瓶中,加几滴KSCN溶液作指示剂,用0.1000mol?L-1NH4Fe(SO42标准溶液滴定,将Ti3+氧化为TiO2+.重复滴定2次.滴定所得的相关数据如表:
滴定
序号
待测液体积/mL NH4Fe(SO42标准溶液
滴定管起点读数/mL
NH4Fe(SO42标准溶液
滴定管终点读数/mL
1 25.00 0.02 24.02
2 25.00 0.08 24.06
3 25.00 0.12 24.14
①钛醇盐Ti(OR)4和水蒸气反应的化学方程式为
 

②步骤一中用稀硫酸而不用水定容的原因是
 

③通过计算确定该样品的组成
 
(写计算过程).
分析:(1)根据Ti(OH)4的溶解平衡利用溶度积常数来解答;
(2)①根据题目信息以及原子守恒来分析;
②根据TiO2+和Ti3+发生水解溶液呈算性;
③先根据三次滴定消耗标准溶液的体积求出平均值,然后根据关系式TiO2 ~NH4Fe(SO42求出TiO2 的质量,从而求出水的质量,最终求出a:b;
解答:解:(1)测得TiCl4水解后溶液的pH=2,所以溶液中的C(OH-)=10-12mol?L-1,c(Ti4+)=
Ksp
C4(OH-)
=
7.94×10 -54
(10 -12)4
=7.94×10-6 mol?L-1,故答案为:7.94×10-6 mol?L-1
(2)①钛醇盐Ti(OR)4和水蒸气反应生成Ti(OH)4,根据原子守恒生成醇ROH,方程式为:Ti(OR)4+4H2O(g)
  △  
.
 
Ti(OH)4+4ROH,
故答案为:Ti(OR)4+4H2O(g)
  △  
.
 
Ti(OH)4+4ROH,
②TiO2+和Ti3+发生水解溶液呈酸性,步骤一中用稀硫酸而不用水定容的原因是抑制Ti3+(TiO2+)的水解,故答案为:Ti3+(TiO2+)的水解;
③三次滴定消耗标准溶液的平均值为24.00mL,
TiO2 ~NH4Fe(SO42
80g              1mol
m(TiO2)       0.02400L×0.1000 mol?L-1×
250mL
25.00mL

m(TiO2)=1.920g,则m(H2O)=2.010g-1.920 g=0.090 g
所以a:b=
1.920g
80g?mol-1
0.090g
18g?mol-1
=24:5,该样品的组成为24TiO2?5H2O,
故答案为:24TiO2?5H2O;
点评:本题主要以物质的制备为背景,考查了可溶度积的计算、方程式的书写和化学计算,难度不大,根据课本知识即可完成.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2009?广东)铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂.
(1)Cu位于元素周期表第I B族.Cu2+的核外电子排布式为
[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9

(2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为
4
4

(3)胆矾CuSO4?5H2O可写成[Cu(H2O4)]SO4?H2O,其结构示意图如下:

下列说法正确的是
ABD
ABD
(填字母).
A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化
B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH34]2+配离子.已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是
F的电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子(或者N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键.)
F的电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子(或者N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键.)

(5)Cu2O的熔点比Cu2S的
(填“高”或“低”),请解释原因
Cu2O与Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带的电荷数也相同,但O2-半径比S2-半径小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高
Cu2O与Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带的电荷数也相同,但O2-半径比S2-半径小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高

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科目:高中化学 来源: 题型:

铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途.如金属铜用来制造电线电缆,超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中;CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作颜料、防腐剂和消毒剂等.
Ⅰ.超细铜粉的某制备方法如图1:

(1)N、O、S三种元素的第一电离能由大到小顺序为
N>O>S
N>O>S

(2)化合物NH4CuSO3中,金属阳离子的核外电子排布式为
1S22S22P63S23P63d10
1S22S22P63S23P63d10

(3)化合物Cu(NH34SO4中,N原子的杂化方式为
SP3杂化
SP3杂化
,SO42-的空间构型为
正四面体
正四面体

Ⅱ.氯化亚铜(CuCl)的某制备过程是:向CuCl2溶液中通入一定量SO2,微热,反应一段时间后即生成CuCl白色沉淀.
(4)写出上述制备CuCl的离子方程式
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O
  △  
.
 
2CuCl↓+4H++SO42-
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O
  △  
.
 
2CuCl↓+4H++SO42-

(5)CuCl的晶胞结构如图2所示,其中Cl原子的配位数为
4
4

(6)CuCl的熔点比CuO的熔点
(选填“高”或“低”).

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科目:高中化学 来源: 题型:

铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中.超细铜粉的某制备方法如下:

(1)[Cu(NH34]SO4中,N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为:
N>O>S
N>O>S

(2)SO42-中硫原子的杂化轨道类型是
sp3
sp3
:写出一种与SO42-互为等电子体的分子
CCl4
CCl4

(3)某反应在超细铜粉做催化剂作用下生成,则分子中σ键与π键之比为
14:1
14:1

(4)该化合物[Cu(NH34]SO4中存在的化学键类型有
ACE
ACE
.(填字母)
A.离子键  B.金属键  C.配位键 D.非极性键  E.极性键
(5)NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为
1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10
1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10

(6)铜的某氯化物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为
CuCl
CuCl

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科目:高中化学 来源: 题型:

现代高速发展的工农业生产中,氮元素及其化合物在某些领域有着重要的作用.请回答下列问题:
(1)氮元素基态原子的价电子排布式为
 

(2)氮气化学性质相对稳定,是由于分子中氮原子之间存在着
 
个σ键和
 
π键
(3)在周期表中,磷与氧和氮元素相邻,试比较:
氮原子的第一电离能
 
(填大于、小于或等于)氧原子的第一电离能,原因是
 

(4)工业生产中,以液态形式储存氮的氢化物,其原因是:
 

(5)2008的秋天,毒奶粉事件震惊全国,这主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺(精英家教网).
列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是
 

A.所有碳原子采用sp2杂化,所有氮原子采用sp3杂化
B.一个分子中共含有15个σ键
C.属于极性分子,故极易溶于水
D.形成的晶体熔点较高.

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