納米材料二氧化鈦（TiO2）可做優(yōu)良的催化劑．
資料卡片
物質(zhì)熔點/℃沸點/℃
SiCl4-7057.6
TiCl4-25136.5
Ⅰ．工業(yè)上二氧化鈦的制備方法：
①將干燥后的金紅石（主要成分為TiO2，主要雜質(zhì)SiO2）與碳粉混合裝入氯化爐中，在高溫下通入Cl2反應(yīng)，制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4．②將SiCl4分離，得到純凈的TiCl4．
③在TiCl4中加水、加熱，水解得到沉淀TiO2?xH2O．④TiO2?xH2O高溫分解得到TiO2．
（1）根據(jù)資料卡片中信息判斷，TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是
 
，分離二者所采取的操作名稱是
 
．
（2）③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
．
（3）若④在實驗室完成，應(yīng)將TiO2?xH2O放在圖1中
 
（填儀器名稱）中加熱．

Ⅱ．據(jù)報道：能“吃廢氣”的“生態(tài)馬路”是在鋪設(shè)時加入一定量的TiO2，TiO2受太陽光照射后，產(chǎn)生的電子被空氣或水中的氧獲得，生成H2O2，其過程大致如下：
a．O2-→2O　　　b．O+H2O-→2OH　　　c．OH+OH-→H2O2
（4）H2O2能清除路面空氣中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的
 
（填“氧化性”或“還原性”）．
Ⅲ．某研究性學(xué)習(xí)小組用圖2裝置模擬“生態(tài)馬路”清除CO的原理．（夾持裝置已略去）
（5）若緩慢通入22.4L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO氣體，結(jié)果NaOH溶液增重16.5g，則CO的轉(zhuǎn)化率為
 

（6）當(dāng)CO氣體全部通入后，還要通一會兒空氣，其目的是
 
．
考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,常見的生活環(huán)境的污染及治理
專題：
分析：Ⅰ．（1）根據(jù)資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點、沸點判斷TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)；分離沸點相差較大的互溶液體常采取蒸餾方法；
（2）由信息可知TiCl4與水在加熱條件下，水解得到沉淀TiO2?xH2O與HCl；
（3）高溫分解固體物質(zhì)常在坩堝中進(jìn)行；
Ⅱ．（4）CxHy、CO等具有還原性，H2O2具有強氧化性；
III．（5）NaOH溶液增重16.5g為吸收的CO2質(zhì)量，根據(jù)碳元素守恒可知，轉(zhuǎn)化率的CO的物質(zhì)的量等于CO2的物質(zhì)的量為=
16.5g
44g/mol
=0.375mol；依據(jù)轉(zhuǎn)化率概念計算得到；
（6）裝置中有殘留的二氧化碳?xì)怏w，通一會空氣的目的是趕凈裝置中 的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，減少測定誤差．
解答： 解：I．（1）根據(jù)資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點、沸點可知，TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是液態(tài)；分離沸點相差較大的互溶液體常采取蒸餾方法，
故答案為：液態(tài)；蒸餾；
（2）由信息可知TiCl4與水在加熱條件下，水解得到沉淀TiO2?xH2O與HCl，反應(yīng)方程式為：TiCl4+（x+2）H2O
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl，
故答案為：TiCl4+（x+2）H2O
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl；
（3）燒杯與蒸發(fā)皿通常進(jìn)行液態(tài)加熱，高溫分解固體物質(zhì)常在坩堝中進(jìn)行，
故答案為：坩堝；
II．（4）CxHy、CO等具有還原性，H2O2具有強氧化性，H2O2能氧化CxHy、CO等，清除路面空氣中的CxHy、CO等，故答案為：氧化性；
III．（5）①22.4L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO氣體的物質(zhì)的量為
22.4L
22.4L/mol
=1mol；
NaOH溶液增重16.5g為吸收的CO2質(zhì)量，根據(jù)碳元素守恒可知，轉(zhuǎn)化率的CO的物質(zhì)的量等于CO2的物質(zhì)的量為=
16.5g
44g/mol
=0.375mol；
所以CO的轉(zhuǎn)化率為
0.375mol
1mol
×100%=37.5%，
故答案為：37.5%；
（6）裝置中有殘留的CO2氣體，通一會兒空氣，將殘留在裝置中的CO2氣體排出，被NaOH溶液吸收，減小誤差，
故答案為：將殘留在裝置中的CO2氣體排出，被NaOH溶液吸收，減小誤差．
點評：本題考查學(xué)生閱讀題目獲取信息能力、物質(zhì)分離提純等基本操作、對實驗原理裝置的理解等，難度中等，要求學(xué)生要有扎實的實驗基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用信息、基礎(chǔ)知識解決問題的能力．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連．請回答以下問題：

（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在U形管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：
①X是
 
極（填“陰”或“陽”），X極逸出
 
（填“黃綠色”或“無色”）氣體，同時X極附近溶液呈
 
色．
②電解池中Y極上的電極反應(yīng)式為
 
．X極上的電極反應(yīng)式為
 
．
（2）如要進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉（得到純銅），電解液a選用CuSO4溶液，則：
①Y電極的材料是
 
（填“粗銅”或“純銅”）．
②X電極的電極反應(yīng)式是
 
．
③下列說法正確的是
 
．（錯選不得分）
a．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能       
b．在電解精煉過程中，電解液中伴隨有Al3+、Zn2+產(chǎn)生
c．溶液中Cu2+向陽極移動       
d．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
（3）利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計為電解池，其電解質(zhì)溶液需用
 
，陽極材料是用
 
，陽極電極反應(yīng)式為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列變化中，屬于放熱反應(yīng)的是（　　）
A、H2O（g）═H2O（l）△H=-44kJ/mol
B、2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H=+14.9kJ/mol
C、
能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)
D、形成化學(xué)鍵時放出能量的化學(xué)反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

A、B、C、D是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A、C及B、D分別是同一主族元素，B、D兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的兩倍，又知四種元素的單質(zhì)中有兩種氣體、兩種固體．
（1）A
 
；D
 
（填元素名稱）；
（2）寫出C、D兩元素形成的常見化合物的電子式
 
；寫出由A、B兩元素形成的18電子微粒中所含化學(xué)鍵類型
 
；
（3）用A元素的單質(zhì)與B元素的單質(zhì)可以制成電池，電池中裝有KOH濃溶液，用多孔的金屬惰性電極浸入KOH溶液，兩極均有特制的防止氣體透過的隔膜．在一極通人A的單質(zhì)，另一極通人B的單質(zhì)，寫出該電池發(fā)生的電極反應(yīng)式：通入A單質(zhì)的一極：
 
；通入B單質(zhì)的一極：
 
；
（4）由A、B、C 三元素構(gòu)成的化合物X，常在試驗制備過程中起尾氣吸收作用．請寫出化合物X吸收NO2時所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

如圖是Na2O2和CO2定性、定量實驗的裝置示意圖．

注射器1中抽取了100mL CO2，U型管中裝有適量小玻璃珠和約1.5gNa2O2粉末．實驗開始時，打開KI、K2、K4止水夾，關(guān)閉K3止水夾推動注射器1活塞，緩緩將CO2壓至U型管，注射器2活塞緩緩向外移動．回答下列問題：（本題不考慮注射器內(nèi)壁的磨擦阻力）
（1）U型管內(nèi)的玻璃珠并不參與反應(yīng)，其所起的作用除防止過氧化鈉粉末被吹走外，另一個重要作用是
 
．
（2）U型管中可觀察到的反應(yīng)現(xiàn)象是
 
．
（3）注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的氣體大于50mL，其原因除可能仍還含CO2外，還有一個重要原因是
 
．
（4）為了使剩余氣體中二氧化碳能反應(yīng)完，接下來的操作是
 
．
（5）要證明反應(yīng)產(chǎn)物之一為氧氣，最為方便的實驗方法是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫（SO2）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%．目前，消除大氣污染有多種方法．
（1）處理NOx的一種方法是利用氨氣非催化還原法將NOx還原為N2．已知還原1molNO約放出451.7kJ的熱量（同時生成氣態(tài)水），則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
 
．
（2）全釩氧化還原液流電池，是目前發(fā)展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保儲能電池．其電池總反應(yīng)為：V3++VO2++H2O
充電
放電
VO2++2H++V2+．充電過程中，H+向
 
遷移（填“陰極區(qū)”或“陽極區(qū)”）．充電時陰極反應(yīng)式為
 
．
（3）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；△H＜0．
①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
 
．
②若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如如圖所示．若保持溫度不變，20min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將
 
移動（填“向左”、
“向右”或“不”）．           
③20min時，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是
 
（填序號）．
A．加入催化劑　       B．降低溫度C．縮小容器體積　     D．增加CO2的量
（4）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-而實現(xiàn)SO2的處理（總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）．已知，含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，則另一反應(yīng)的離子方程式為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

Q、R、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，在短周期的所有元素中Q的原子半徑與Z的原子半徑之比最�。ú话ㄏ∮袣怏w），R、X、Y三種元素的原子核外電子層數(shù)相同，同一周期中R的一種單質(zhì)的熔點最高，Y與Q、R、X、Z均能形成多種常見化合物．
（1）X在周期表中的位置：
 
，其原子核外有
 
種不同形狀的電子云．這五種元素中，最外層有兩個未成對電子的元素是
 
（用元素符號表示）．
（2）常溫下液態(tài)化合物甲只含上述元素中的兩種，分子中原子個數(shù)比1：1，甲的電子式是
 
．
（3）Q分別與X、Y形成的最簡單化合物的穩(wěn)定性
 
＞
 
（用分子式表示）
（4）Q與R兩元素可組成多種分子，其空間構(gòu)型可能是
 
（填寫序號）．
a．直線型b．平面形c．三角錐形d．正四面體
（5）X的氧化物是形成光化學(xué)煙霧原因之一，工業(yè)上可采用它與其氫化物反應(yīng)生成無毒害物質(zhì)而除去，請用方程式表示該反應(yīng)
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

X、Y、Z、W、Q、R六種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，Z基態(tài)原子核外有三個未成對電子，Y、Z、W分別與X形成常見化合物的分子結(jié)構(gòu)依次為正四面體、三角錐形和V形，Q的各級電離能如下表，W與R是同族元素．
QI1I2I3I4I5…
電離能（kJ/mol）49645626912954313353…
回答下列有關(guān)問題：
（1）W原子的價電子排布圖為
 
．
（2）化合物Q2W2的電子式
 
，化合物XYZ的結(jié)構(gòu)式
 
．
（3）Y、Z、W分別與X形成常見化合物的沸點由高到低的順序是
 
（用分子式表示）．
（4）RW3分子的立體構(gòu)型為
 
，鍵角為
 
．
（5）根據(jù)等電子原理，指出與YW2互為等電子體且含有Z原子的微粒有
 
、
 
（要求寫一種分子和一種離子）．
（6）Y的一種氫化物相對分子質(zhì)量為28，其中分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為
 
，該氫化物與氧氣形成的燃料電池在堿性電解質(zhì)中正極反應(yīng)式為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

生成鋁的產(chǎn)業(yè)鏈由鋁土礦開采、氧化鋁制取、鋁的冶煉和鋁材加工等環(huán)節(jié)構(gòu)成．請回答下列問題：
（1）工業(yè)上采用電解氧化鋁-冰晶石（Na2AlF4）熔融體的方法冶煉得到金屬鋁：2Al2O3
 電解 
.
 
4Al+3O2↑，加入冰晶石的作用：
 
．
（2）上述工藝中所得鋁材中往往含有少量Fe和Si等雜質(zhì)，可用電解方法進(jìn)一步提純，該電解池中陽極電極反應(yīng)式為
 
；下列可作陰極材料的是
 
．
A．鋁材  B．石墨  C．鉛板  D．純鋁
（3）陽極氧化能讓金屬表面生成致密的氧化膜，以稀硫酸為電解液，鋁陽極發(fā)生的電極方程式為
 
．
（4）在鋁陽極氧化過程中，需要不斷的調(diào)整電壓，理由是
 
．
（5）氧化膜質(zhì)量的檢驗，取出鋁片干燥，在氧化膜未經(jīng)處理的鋁片上分別滴一滴氧化膜質(zhì)量檢查液（3gK2CrO4+75mL水+25mL濃鹽酸），判斷氧化膜質(zhì)量的依據(jù)是
 
（填序號）．
A．鋁片表面有無光滑   B．比較顏色變化  C．比較質(zhì)量大小  D．比較反應(yīng)速率大小
（6）下列說法正確的是
 
（填序號）．
A．陽極氧化是應(yīng)用原電池原理進(jìn)行金屬材料表面處理的技術(shù)
B．鋁的陽極氧化可增強鋁表面的絕緣性能
C．鋁的陽極氧化可提高金屬鋁及其合金的耐腐蝕性，但耐磨性下降
D．鋁的陽極氧化膜富有多孔性，具有很強的吸附性能，能吸附染料而呈各種顏色．

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同步練習(xí)冊答案