Question

（2010?朝陽區模擬）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．
（1）工業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?Xh₂O高溫分解得到TiO₂．

①TiCl₄與SiCl₄在常溫下的狀態是

液態

．II中所采取的操作名稱是

蒸餾

．
②III中反應的化學方程式是

TiCl₄+（x+2）H₂O

△   .

TiO₂?xH₂O↓+4HCl

．
IV在實驗室完成，應將TiO₂?xH₂O放在

b

（填儀器編號）中加熱．

（2）據報道：“生態馬路”是在鋪設時加入一定量的TiO₂，TiO₂受太陽光照射后，產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

極性共價鍵

（填“極性共價鍵”或“非極性共價鍵”）．
②H₂O₂能清除路面空氣中的C_xH_y、CO等，其主要是利用了H₂O₂的

氧化性

（填“氧化性”或“還原性”）．
（3）某研究小組用下列裝置模擬“生態馬路”部分原理．（夾持裝置已略去）
①如緩通入22.4L（已折算成標準狀況）CO氣體，結果NaOH溶液增重11g，則CO的轉化率為

25%

．
②當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

．

Answer 1

分析：（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TiO₂?xH₂O與HCl．
Ⅳ、高溫分解固體物質常在坩堝中進行．
（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．
②C_xH_y、CO等具有還原性，H₂O₂具有強氧化性．
（3）①NaOH溶液增重11g為吸收的CO₂質量，根據碳元素守恒可知，轉化率的CO的物質的量等于CO₂的物質的量為=

11g

44g/mol

=0.25mol；依據轉化率概念計算得到；
②裝置中有殘留的二氧化碳氣體，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，
故答案為：液態；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，反應方程式為：TiCl₄+（x+2）H₂O

△   .

TiO₂?xH₂O↓+4HCl，
Ⅳ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，
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鍵屬于極性共價鍵，故答案為：極性共價鍵；
②C_xH_y、CO等具有還原性，H₂O₂具有強氧化性，H₂O₂能氧化C_xH_y、CO等，清除路面空氣中的C_xH_y、CO等，故答案為：氧化性；
（3）①22.4L（已折算成標準狀況）CO氣體的物質的量為

22.4L

22.4L/mol

=1mol；
NaOH溶液增重11g為吸收的CO₂質量，根據碳元素守恒可知，轉化率的CO的物質的量等于CO₂的物質的量為

11g

44g/mol

=0.25mol；
所以CO的轉化率為

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．

點評：本題考查學生閱讀題目獲取信息能力、物質分離提純等基本操作、對實驗原理裝置的理解等，難度中等，要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息、基礎知識解決問題的能力．