Question

【題目】納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領域有著極其廣泛的應用。制備納米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O，經過濾、水洗除去其中的Cl-，再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2。用氧化還原滴定法測定TiO2的質量分數：一定條件下，將TiO2溶解并還原為Ti3+，再以KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe(SO4)2標準溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。請回答下列問題：

（1）TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化學方程式為____。

（2）配制NH4Fe(SO4)2標準溶液時，加入一定量H2SO4的原因是___；使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需要如圖中的____（填字母代號）。

（3）滴定終點的判定現象是____。

（4）滴定分析時，稱取TiO2（摩爾質量為M g/mol）試樣w g，消耗c mol/LNH4Fe(SO4)2 標準溶液V mL，則TiO2質量分數表達式為____。

（5）下列操作對TiO2質量分數測定結果偏高的是（______）

①若在配制標準溶液過程中，燒杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量濺出

②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面

③若在滴定時滴定前尖嘴部分有氣泡，滴定后無氣泡

Answer 1

【答案】TiCl4＋(2＋x)H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl 抑制NH4 Fe(SO4)2水解 AC 溶液變成紅色，并且在半分鐘內不褪色 或% ①③

【解析】

配制鹽溶液時，若鹽易水解，則在鹽溶解于水的過程中，會生成水解產物，從而使溶液變渾濁。所以，應先將鹽的晶體溶解在對應的酸中，然后加水稀釋至所需的濃度。

（1）TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化學方程式為TiCl4＋(2＋x)H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl；

（2）配制NH4Fe(SO4)2標準溶液時，因為鹽中的Fe2+、NH4+都易發生水解，生成堿和酸，所以應設法阻止水解反應的發生，即加入一定量H2SO4；配制一定物質的量濃度的溶液，除去使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需要使用膠頭滴管和容量瓶；答案為：AC；

（3）滴定終點時，NH4Fe(SO4)2溶液稍過量，它能使KSCN溶液變紅色，所以判定滴定終點的現象是溶液變成紅色，并且在半分鐘內不褪色；

（4）滴定分析時，有下列轉化：TiO2——Ti3+——Fe3+

TiO2質量分數為=；

（5）①若在配制標準溶液過程中，燒杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量濺出，則c[NH4Fe(SO4)2]偏小，V偏大，所以對TiO2質量分數測定結果偏高，①正確；

②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，V偏小，所以對TiO2質量分數測定結果偏低，②錯誤；

③若在滴定時滴定前尖嘴部分有氣泡，滴定后無氣泡，則V偏大，所以對TiO2質量分數測定結果偏高，③正確；

由以上分析知，①③符合題意；故選①③。