9．(2010天津卷)(18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。

制备纳米TiO₂的方法之一是TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，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 。

用现代分析仪器测定TiO₂粒子的大小。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：

⑴ TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O的化学方程式为_______________________________。

⑵ 检验TiO₂·x H₂O中Cl^－是否被除净的方法是______________________________。

⑶ 下列可用于测定TiO₂粒子大小的方法是_____________________(填字母代号)。

a．核磁共振法　　 b．红外光谱法　　 c．质谱法　　 d．透射电子显微镜法

⑷ 配制NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液时，加入一定量H₂SO₄的原因是_________________；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外，还需要下图中的_____(填字母代号)。

a　　　　 b　　　 c　　　　 d　　　　 e

⑸ 滴定终点的现象是___________________________________________________。

⑹ 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_________________________。

⑺ 判断下列操作对TiO₂质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

① 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_________________________。

② 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_________。

解析：(1)设TiCl₄的系数为1，根据元素守恒，TiO₂·xH₂O的系数为1，HCl的系数为4；再根据O元素守恒，可知H₂O的系数为(2+x)。

(2)检验沉淀是否洗净的方法是，取少量洗涤液，检验溶液中溶解的离子是否还存在。

(3)核磁共振谱用于测有机物中含有多少种氢原子；红外光谱分析有机物含有何种化学键和官能团；质谱法常用于测有机物相对分子质量；透射电子显微镜可以观察到微粒的大小。

(4)NH₄Fe(SO₄)₂易水解，故需加入一定量的稀硫酸抑制水解；配制一定物质的量浓度的溶液，还需要容量瓶和胶头滴管。

(5)因为是用KSCN作指示剂，终点时NH₄Fe(SO₄)₂不再反应，生成血红色的Fe(SCN)₃。

(6)根据得失电子守恒，有：1Ti³⁺-1Fe³⁺,故n(Fe³⁺)= n(Ti³⁺)= n(TiO₂)=cV×10^-3mol，其质量分数为。

(7) NH₄Fe(SO₄)₂溶液溅出，其物质的量浓度减小，消耗的体积增大，百分含量偏大；若终点俯视滴定管，读取的体积比实际消耗的体积偏小，质量分数偏小。

答案：

(1) TiCl₄+(2+x) H₂O TiO₂·xH₂O+4HCl

(2)取少量水洗液，滴加AgNO₃溶液，不产生白色沉淀，说明Cl^-已除净。

(3)d

(4)抑制 NH₄Fe(SO₄)₂水解　 a　 c

(5)溶液变成红色

(6)

(7)偏高　 偏低

命题立意：本题是围绕化学实验设计的综合性试题，主要考点有：化学方程式配平、沉淀的洗涤、颗粒大小的测量方法，和溶液的配制、滴定操作及误差分析，质量分数的计算等。

29．(2010全国卷1)(15分)请设计CO₂在高温下与木炭反应生成CO的实验。

(1)在下面方框中，A表示有长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在答题卡上的A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置,连接胶管及尾气处理不分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下：

(2)根据方框中的装置图，在答题卡上填写该表

(3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　；

(4)验证CO的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[解析](1)这里与一般的物质制备思路是一致的，思路是先制备CO₂，再净化除杂，干燥，接着再与C在高温下反应制CO，再除去未反应完的CO₂，我们这里只需要画装置简图即可，这是自1998年高考科研测试首次出现，至今高考终于再现了！(见答案)

(2)与2009年27题相似这在今年的训练题中比较流行，如湖北省部分重点中学联考，黄冈中学模拟题等均再现了，不难学生能够作答和得分(见答案)

(3)这在以前题目中出现了多次，一般学生能答对

(4)此问答案很多可以点燃，看火焰看产物；也可以E后面再接个灼热CuO的玻璃管后面再接个放澄清石灰水的洗气瓶,看玻璃管和石灰水的现象；也可应直接用PdCl₂溶液等

[答案]

(3)　　　 可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢；同时小试管中充满盐酸，可以起到液封的作用，防止反应剧烈时气体经漏斗冲出

(4)　　　 点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊

[命题意图]实验综合能力考查，主要考查实验方案的设计，仪器的组装，装置图的绘制，试剂的合理选择，装置的改进及评价，物质的的检验等

[点评]前面已经说过本题与2009年的27题思路一致，不过能力要求更高，学生最不会就是这种设计型的实验，去年的是个雏形，改革不彻底，实验原理早在前些年高考里面考过两次，并且学生都能动笔！今年提供的题目原理并不复杂，思路显然不唯一，因而提供的参考答案并不完美，例如(1)E后面再连接其他算不算错？(2)E中吸收CO₂用澄清石灰石似乎不合理(考过多遍，浓度低，效果差，应用NaOH之类强碱)，考生用用其他得不得分？(4)检验CO超纲，且答案不唯一，学生用其他合理答案能否得分？这些都是大家所关注的，希望能够引起命题人的注意，不要人为的制造不公平，一些优秀考生反而不能得分！

28．(2010全国卷1)(15分)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：

①A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；

②将A分别加入其它五中溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；

③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；

④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO₃，沉淀均不溶。

根据上述实验信息，请回答下列问题：

(1)　　　 能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：

(2)　　　 不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：

[解析](I)由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸(③步操作进一步确定)；(II)由题干和①步操作可知A为氨水； (III)再由②步操作可知F中阳离子为Ag⁺发生的反应为：Ag⁺+NH₃·H₂O=AgOH↓+NH₄⁺；AgOH+2NH₃·H₂O=[Ag(NH₃)₂]⁺+OH^－+2H₂O；而常见的盐中只有AgNO₃可溶于水，故F为AgNO₃；(IV)由③步操作可知B中阴离子应为CO₃^2-,由于此无色无味的气体只能是CO₂, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO₃^-,而阳离子可是常见的K⁺、Na⁺、NH₄⁺等待定(V)同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离子为Mg²⁺或Al³⁺，而阴离子需待下步反应再确定；(VI)由④步操作生成的沉淀为可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO₄、H₂SiO₃(不合理)等，但限于题干所述中学常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSO₄，才不溶于HNO₃，一个是与AgNO₃结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成的沉淀，故C应该同时含有Ba²⁺和Cl^-即，C为BaCl₂,进而推出D中阴离子应该为SO₄^2-，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D为Al₂(SO₄)₃或MgSO₄其他解析见答案

[答案](1)A　 NH₃·H₂O或NH₃ ；E H₂SO­₄　　 F　 AgNO₃　　 C　 BaCl₂

若C作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分

(2)B　 Na₂CO₃或K₂CO₃　 用洁净的铂丝蘸取少量B，在酒精灯火焰中灼烧，若焰色呈黄色则B为Na₂CO₃溶液；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，则B为K₂CO₃溶液

D　　 Al₂(SO₄)₃或MgSO₄ 取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，继续滴加过量的NaOH溶液，若沉淀溶解，则D为Al₂(SO₄)₃溶液，若沉淀不溶解，则D为MgSO₄溶液

[命题意图]考查学生的分析与综合能力，涉及到无机元素及其化合物的性质，离子反应，未知物的推断，物质的检验，常见物质量多与量少的反应不同，现象不同等，此题综合性强，难度大，区分度很好，是一道不可多得的经典好题！

[点评]此题一改过去每年元素推断的通病，思维容量显著增大能力要求高，与2008年全国卷I理综28题有得一拼，比2009年的第29题出得高超一些，相比以前的无机推断显然有质的飞跃，看到命题人在进步！但是此题是不是一点瑕疵没有呢?x显然不是，例如本题条件很宽广，没太明显的限制条件，因而答案是丰富多彩的，这不会给阅卷者带来喜出望外，只会增加难度，不好统一评分标准，也就缺乏公平性！特别是B和C上就有争议，如B还可能是(NH₄)₂CO₃，C还可能是BaBr₂、BaI₂等，当然限制一下沉淀颜色就排除了C的歧义！

13.(2010浙江卷) 某钠盐溶液中可能含有等阴离子。某同学取5份此溶液样品，分别进行了如下实验：

①用pH计测得溶液pH大于7

②加入盐酸，产生有色刺激性气体

③加入硝酸酸化的AgNO₃溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体

④加足量BaCl₂溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色。

⑤加足量BaCl₂溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH₄)₂Fe(SO₄)溶液，再滴加KSCN溶液，显红色

该同学最终确定在上述六种离子中公含三种阴离子。

请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论。

A. ①②④⑤　　　 B. ③④　　　　 C. ③④⑤　　　 D. ②③⑤

试题解析：

本题是离子组合推断、离子鉴别实验综合题。题型难点是：熟悉各种离子的标准检验方法，明确各种离子检验时的干扰因素。本题的难点还有：采用的出题方式和平时不同。

根据最终的离子分析：NO₂^-,存在时一定没有SO₃^2-,I^-。因NO₂^-,的氧化性可以使他们氧化。Cl^-存在下的NO₂^-的检验：加入硝酸酸化的AgNO₃溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体。即证明了NO₂^-的存在又检验出Cl^-的存在。但，仅加入盐酸产生刺激性气体也可能有SO₃^2-的存在。故须先确认SO₃^2-不存在。SO₃^2-,CO₃^2-，SO₄^2-的组合检验可以用：加足量BaCl₂溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色。来确认SO₃^2-, SO₄^2-不存在，CO₃^2-一定存在。故选择③④就可以，顺序是先④后③。

本题答案：B

教与学提示：

本题学生存在的困难是NO₂^-的检验，因为此内容在选修的《实验化学》中，可能会有所忽视。第二个难点是离子要分成两组分别进行检验。教学中碰到有一些学生：只要碰到离子组合检验与推断的题目就死机的现象。分析原因：各种典型离子的检验方式不是很熟练，没有对各种离子单独检验时的干扰因素，干扰离子进行排除。不重视各种相近实验现象进行区别对待，深入研究相近条件下的不同。教学中从单一离子检验开始，增加干扰，增加组合，增加性质区别等逐步复杂化。要多想为什么，多想如何干扰和排除干扰。

10．(2010江苏卷)下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是

选项	实验操作	实验目的或结论
A	某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体	说明该钾盐是
B	向含有少量的溶液中加入足量粉末，搅拌一段时间后过滤	除去溶液中少量
C	常温下，向饱和溶液中加少量粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生	说明常温下
D	与浓硫酸170℃共热，制得的气体通人酸性溶液	检验制得气体是否为乙烯

[答案]B

[解析]本题主要考查的是实验基本操作。A项，与盐酸反应产生CO₂气体的不一定是CO₃^2-，也有可能是HCO₃^-；B项，加入Mg(OH)₂、MgO等物质能促使Fe³⁺的水解转化为沉淀而除去FeCl₃，同时也不会引进新杂质；C项，根据现象，说明沉淀中有BaCO₃，说明Ksp(BaCO₃)>Ksp(BaSO₄)；D项，在此实验中，还有可能有副反应产生的SO₂也能是高锰酸钾溶液褪色。综上分析可知，本题选B项。

[备考提示]溶度积K_sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，对于阴、阳离子个数比相同的物质来讲，K_sp的数值越小说明相应离子在水中越容易生成沉淀。

10．(2010上海卷)下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是

A．乙醇、甲苯、硝基苯 　　B．苯、苯酚、己烯

C．苯、甲苯、环己烷　 　　D．甲酸、乙醛、乙酸

答案：C

解析：此题考查了化学实验中的物质的检验知识。乙醇、甲苯和硝基苯中，乙醇可以和水互溶、甲苯不和水互溶但比水轻、硝基苯不和水互溶但比水重，可以鉴别，排除A；苯、苯酚和己烯可以选浓溴水，苯不和溴水反应、苯酚和浓溴水生成白色沉淀、己烯和溴水加成使其褪色，可以鉴别，排除B；苯、甲苯和环己烷三者性质相似，不能鉴别，选C；甲酸、乙醛、乙酸可以选新制氢氧化铜，甲酸能溶解新制氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙醛不能溶解氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙酸只能溶解氢氧化铜，可以鉴别，排除D。

知识归纳：进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。

(2010江苏卷)7．下列有关实验原理或操作正确的是

A．选择合适的试剂，用图1所示装置可分别制取少量

B．制备乙酸乙酯时，向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸

C．洗涤沉淀时(见图2)，向漏斗中加适量水，搅拌并滤干

D．用广泛试纸测得0.10mol·LNH₄Cl溶液的

[答案]B

[解析]本题主要考查的是实验的基本知识。A项，不能用图1装置收集;B项，实验室制备乙酸乙酯时，先在试管中放入乙醇，在慢慢加入浓硫酸，冷却后，再加入乙酸；C项，洗涤沉淀，在过滤器中的沉淀中，加入蒸馏水，浸没沉淀，让水自然流下，不用玻璃棒搅拌；D项，W W W K S 5 U . C O M

pH试纸只能测定溶液酸碱度的数值范围，但不能测得溶液具体的pH值。总是分析可知，本题选B项。

22.(2010广东理综卷)对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是

A 实验Ⅰ：液体分层，下层呈无色

B 实验Ⅱ：烧杯中先出现白色沉淀，后溶解

C 实验Ⅲ：试管中溶液颜色变为红色　

D 实验Ⅳ：放置一段时间后，饱和CUSO₄溶液中出现蓝色晶体

解析：的密度比水大，下层呈紫红色，故A错；

沉淀不能溶解于弱碱氨水中，故B错；

实验Ⅲ生产的血红色的溶液，故C正确；

有一定的吸水性，能使饱和溶液中的水减少，有晶体析出，故D正确。

答案：CD

11.(2010浙江卷) 下列关于实验原理或操作的叙述中，不正确的是：

A. 从碘水中提取单质碘时，不能用无水乙醇代替CCl₄

B. 可用新制的Cu(OH)₂悬浊液检验牙膏中存在的甘油

C. 纸层析实验中，须将滤纸上的试样点浸入展开剂中

D. 实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法

试题解析：

本题是一组实验操作或原理的正误判断问题。实验操作的正误，实际根源还是实验原理。A、乙醇和碘与水均互溶，不能作为萃取剂使用。考查萃取原理。B、新制Cu(OH)₂悬浊液用来检验醛基而不是羟基。C、纸层析实验中，不能将滤纸上的试样点浸入展开剂中，否则式样会溶解在展开剂中。D、除乙酸用碱性氧化物，氧化钙还能吸水，过滤后利用乙醇沸点低的原理进行蒸馏最好。

本题答案：C

教与学提示：

本题涉及的化学实验都是重要的经典的。化学实验的教学中要重视重点实验的操作与原理，更要重视正确与错误的操作存在的与原理的矛盾。符合高中生理解记忆的特点，多想想为什么，才能顺利又高效掌握化学实验。实验教学还有：仪器链接、实验改进、数据处理、药品与仪器选择、药品添加顺序与药品用量、实验创新等内容。

18．(2010上海卷)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是

A．烧瓶中立即出现白烟

B．烧瓶中立即出现红棕色

C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

答案：B

解析：此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图，可知氨气和氯气接触时发生反应：4NH₃+6Cl₂=2NH₄Cl+4HCl+N₂，烧瓶中出现白烟，A对；不能出现红棕色气体，B错；该反应中氨气中的氮元素化合价升高，表现还原性，C对；烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体，D对。

知识归纳：对某种元素来讲，其处于最高价时，只有氧化性；处于最低价时，只有还原性；中间价态，则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据价态判断，一般来讲，价态越高时，其氧化性就越强；价态越低时，其还原性就越强；此题中氨气中的氮元素处于最低价，只有还原性。

7. 答案A

[解析]本题考查实验装置图的分析。A项，CCl₄与水分层，故可以用分液操作，正确。B项，NaOH应放在碱式滴定管中，错误。C项，倒置的漏斗中应置于液面上，否则起不了防倒吸的作用，错误。D项，温度计应测小烧杯中的温度，错误。