题目

题型：不详难度：来源：

纳米TiO₂在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用．制备纳米TiO₂的方法之一是TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，经过滤、水洗除去其中的Cl^-，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO₂．用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数操作如下：首先在一定条件下，把TiO₂溶解并转化为Ti³⁺，再用NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部转化成Ti⁴⁺．
请回答下列问题：


（1）TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O的化学方程式为______．
（2）检验TiO₂•xH₂O中Cl^-是否被除净的方法是______．
（3）配制NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液时，加入一定量H₂SO₄的目的是______；配制溶液使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要如图中的______（填字母代号）．
（4）该滴定操作所用到的指示剂是______，滴定终点的现象是______
（5）滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为M g•mol^-1）试样w g，消耗c mol•L^-1NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液V mL，则TiO₂质量分数为______．

答案

解析：（1）设TiCl₄的系数为1，根据元素守恒，TiO₂•xH₂O的系数为1，HCl的系数为4；再根据O元素守恒，可知H₂O的系数为（2+x）．故答案为：TiCl₄+（x+2）H₂O=TiO₂•xH₂O↓+4HCl；
（2）溶液中生成TiO₂•xH₂O沉淀，固体具有较强的吸附能力，会吸附溶液中的Cl^-离子，可通过检验Cl^-离子的方法检验沉淀是否被洗净，检验沉淀是否洗净的方法是，取少量洗涤液，检验溶液中溶解的离子是否还存在，故答案为：取少量最后一次水洗液，滴加AgNO₃溶液，不产生白色沉淀，说明Cl^-已除净；
（3）铁离子易水解，配制溶液时先加一些硫酸，使溶液呈酸性，抑制NH₄Fe（SO₄）₂水解，配制一定物质的量浓度的溶液，配制溶液使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、容量瓶和胶头滴管等，故答案为：抑制NH₄Fe（SO₄）₂水解，a c；
（4）因为是用KSCN作指示剂，终点时NH₄Fe（SO₄）₂不再反应，生成血红色的Fe（SCN）₃，故答案为：KSCN溶液；溶液变为红色，且半分钟不褪色；
（5）根据得失电子守恒，有：1Ti³⁺～1Fe³⁺，故n（Fe³⁺）=n（Ti³⁺）=n（TiO₂）=cV×10^-3mol，其质量分数为

cVM

1000W

或

cVM

10W

%．
故答案为：

cVM

1000W

或

cVM

10W

%．