(2010?朝陽區(qū)模擬)鈉米材料二氧化鈦(TiO2)具有很高的化學(xué)活性,可做性能優(yōu)良的催化劑.
(1)工業(yè)上二氧化鈦的制備是:
I.將干燥后的金紅石(主要成分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
II.將SiCl4分離,得到純凈的TiCl4.   
III.在TiCl4中加水、加熱,水解得到沉淀TiO2?xH2O.
IV.TiO2?Xh2O高溫分解得到TiO2

①TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是
液態(tài)
液態(tài)
.II中所采取的操作名稱是
蒸餾
蒸餾

②III中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
TiCl4+(x+2)H2O
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl
TiCl4+(x+2)H2O
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl

IV在實(shí)驗(yàn)室完成,應(yīng)將TiO2?xH2O放在
b
b
(填儀器編號)中加熱.

(2)據(jù)報(bào)道:“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H2O,其過程大致如下:
a.O2→2O     b.2O+H2O→2OH(羥基)   c.OH+OH→H2O2
①b中破壞的是
極性共價(jià)鍵
極性共價(jià)鍵
(填“極性共價(jià)鍵”或“非極性共價(jià)鍵”).
②H2O2能清除路面空氣中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2
氧化性
氧化性
(填“氧化性”或“還原性”).
(3)某研究小組用下列裝置模擬“生態(tài)馬路”部分原理.(夾持裝置已略去)
①如緩?fù)ㄈ?2.4L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO氣體,結(jié)果NaOH溶液增重11g,則CO的轉(zhuǎn)化率為
25%
25%

②當(dāng)CO氣體全部通入后,還要通一會兒空氣,其目的是
將殘留在裝置中的CO2氣體排出,被NaOH溶液吸收,減少誤差
將殘留在裝置中的CO2氣體排出,被NaOH溶液吸收,減少誤差
分析:(1)①根據(jù)資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點(diǎn)、沸點(diǎn)判斷TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài);分離沸點(diǎn)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.
Ⅳ、高溫分解固體物質(zhì)常在坩堝中進(jìn)行.
(2)①由2O+H2O→2OH,可知水中O-H鍵斷裂.非金屬元素之間一般形成極性鍵.
②CxHy、CO等具有還原性,H2O2具有強(qiáng)氧化性.
(3)①NaOH溶液增重11g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=
11g
44g/mol
=0.25mol;依據(jù)轉(zhuǎn)化率概念計(jì)算得到;
②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:(1)①根據(jù)資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點(diǎn)、沸點(diǎn)可知,TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是液態(tài);分離沸點(diǎn)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,
Ⅳ為燒杯與蒸發(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:TiCl4+(x+2)H2O
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl;b;
(2)①由2O+H2O→2OH,可知水中O-H鍵斷裂,O-H鍵屬于極性共價(jià)鍵,故答案為:極性共價(jià)鍵;
②CxHy、CO等具有還原性,H2O2具有強(qiáng)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;
(3)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11g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
11g
44g/mol
=0.25mol;
所以CO的轉(zhuǎn)化率為
0.25mol
1mol
×100%=25%,故答案為:25%;
②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(diǎn)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(shí)驗(yàn)原理裝置的理解等,難度中等,要求學(xué)生要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)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.
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