(2013•南京二模)TiO2在很多领域有着广泛的应用前景.
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/14 19:02:59
(2013•南京二模)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(SO4)2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:
①钛醇盐Ti(OR)4和水蒸气反应的化学方程式为
(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(SO4)2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(SO4)2标准溶液 滴定管起点读数/mL | NH4Fe(SO4)2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 |
Ti(OR)4+4H2O(g)
| ||
(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(SO4)2
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;
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(SO4)2
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;
(2013•南京二模)TiO2在很多领域有着广泛的应用前景.
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