Question

【題目】（1）鈉米材料二氧化鈦（TiO2）具有很高的化學活性，可做性能優良的催化劑。工業上二氧化鈦的制備是：

資料卡片
物質	熔點	沸點
SiCl4	-70℃	57.6℃
TiCl4	-25℃	136.5℃

I. 將干燥后的金紅石（主要成分TiO2，主要雜質SiO2）與碳粉混合裝入氯化爐中，在高溫下通入Cl2反應制得混有SiCl4雜質的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·xH 2O高溫分解得到TiO2。

①TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態是________。II中所采取的操作名稱是_______。

②III中反應的化學方程式是____________________________________________。

③如IV在實驗室完成，應將TiO2·xH2O放在________（填儀器編號）中加熱。

（2）根據廢水中所含有害物質的不同，工業上有多種廢水的處理方法。

①廢水I若采用CO2處理，離子方程式是________________。

②廢水Ⅱ常用明礬處理。實踐中發現廢水中的c(HCO)越大，凈水效果越好，這是因為______________。

③廢水III中的汞元素存在如下轉化（在空格上填相應的化學式）：Hg2++______=CH3Hg++H+，我國規定，Hg2+的排放標準不能超過0.05 mg／L。若某工廠排放的廢水1 L中含Hg2+ 3×10-7mo1，是否達到了排放標準__（填“是”或“否”）。

④廢水Ⅳ常用C12氧化CN—成CO2和N2，若參加反應的C12 與CN-的物質的量之比為5︰2，則該反應的離子方程式為__________。

Answer 1

【答案】液態 蒸餾 TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl b OH－+CO2=HCO3－ HCO3－會促進Al3+的水解，生成更多的Al(OH)3，凈水效果增強 CH4 否 5Cl2+2CN－+4H2O=10Cl－+2CO2+N2+8H+

【解析】

（1）①根據資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點、沸點判斷TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態；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TiO2xH2O與HCl；

③Ⅳ為高溫分解固體物質，通常在坩堝中進行；

（2）①中和法利用二氧化碳和堿反應的性質可除去OH-；

②HCO3-可與Al3+發生互促水解反應；

③由質量守恒可知，應為甲烷與Hg2+的反應；

④根據反應物的物質的量關系結合質量守恒配平。

（1）①根據資料卡片中的TiCl4與SiCl4熔點、沸點可知，TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態是液態；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TiO2xH2O與HCl，反應方程式為：TiCl4+（x+2）H2OTiO2xH2O↓+4HCl；

③Ⅳ為燒杯與蒸發皿通常進行液態加熱，高溫分解固體物質常在坩堝中進行，所以b正確；

（2）①pH接近7，用CO2處理，生成HCO3-，則反應的離子方程式為OH-+CO2=HCO3-；

②HCO3-和Al3+發生相互促進的水解，生成CO2和Al（OH）3，從而增強凈水效果；

③根據電荷守恒可質量守恒可知，應為Hg2+和CH4的反應，1L水中，n（Hg2+）=3×10-7mol，則m（Hg2+）=3×10-7mol×200.6g/mol=6.02×10-5g=0.06mg＞0.05mg，所以沒有達到排放標準；

④廢水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2，若參加反應的C12與CN-的物質的量之比為5:2，則反應的離子方程式為5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+。