2010_天津卷 (化学)
9． （18分） 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TiCl 4 水解生成TiO 2•x H2O，经过滤、水洗除去其中的Cl﹣，再烘干、焙烧
除去水分得到粉体TiO 2．用现代分析仪器测定TiO2 粒子的大小。用氧化还原滴定法测定
TiO2 的质量分数：一定条件下，将TiO 2 溶解并还原为Ti 3+，再以KSCN溶液作指示剂，
用NH 4Fe（SO4）2 标准溶液滴定Ti 3+至全部生成Ti 4+。
请回答下列问题：
①TiCl4 水解生成TiO 2•x H2O的化学方程式为 TiCl 4+（x+2）H2O TiO2•xH2O↓
+4HCl 。
（2）检验TiO 2•x H2O中Cl ﹣是否被除净的方法是 取少量水洗液，滴加AgNO 3 溶液，
不产生白色沉淀，说明Cl ﹣已除净 。
（3）下列可用于测定TiO 2 粒子大小的方法是 d （填字母代号） 。
TiCl4+（x+2）H2O TiO 2•xH2O↓+4HCl
【考点】65：配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法；B1：氧化还原反应；
PE：物质的分离、提纯和除杂；RD：探究物质的组成或测量物质的含量．菁优网版权所有
【专题】16：压轴题；17：综合实验题；54：化学实验；541：化学实验常用仪器及试
剂．
【分析】 （1）根据物质的性质和质量守恒定律书写化学方程式；
（2）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；
（3）根据各种方法的原理和用途回答；
④NH4Fe（SO4）2 易水解，故需加入一定量的稀硫酸抑制水解；配制一定物质的量浓
度的溶液，还需要容量瓶和胶头滴管；
（5）因为是用KSCN作指示剂，终点时NH 4Fe（SO4）2 不再反应，生成血红色的Fe
（SCN）3；
（6）根据得失电子守恒，有：1Ti3+～1Fe3+，故n（Fe 3+）＝n（Ti3+）＝n（TiO2）＝cV
×10﹣3mol，其质量分数为为： （或%） ；
⑦NH4Fe（SO4）2 溶液溅出，其物质的量浓度减小，消耗的体积增大，百分含量偏大 ；
若终点俯视滴定管，读取的体积比实际消耗的体积偏小，质量分数偏小。
【解答】解： （1）设TiCl4 的系数为1，根据元素守恒，TiO 2•xH2O的系数为1，HCl的
系数为4；再根据O元素守恒，可知H 2O的系数为（2+x） ，
故答案为：TiCl4+（x+2）H2O TiO 2•xH2O↓+4HCl；
（2）沉淀吸附溶液中的Cl ﹣，根据F反应：Cl ﹣+Ag+═AgCl↓，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：取少量水洗液，滴加AgNO 3 溶液，不产生白色沉淀，说明Cl ﹣已除净；
（3） 核磁共振谱用于测有机物中含有多少种氢原子；红外光谱分析有机物含有何种化学
键和官能团；质谱法常用于测有机物相对分子质量；透射电子显微镜可以观察到微粒的
大小，
故答案为：d；
④NH4Fe（SO4）2 易水解，故需加入一定量的稀硫酸抑制水解；配制一定物质的量浓
度的溶液，还需要容量瓶和胶头滴管，故答案为：抑制NH 4Fe（SO4）2 水解；a、c；
⑤Fe3+与Ti 3+反应，被还原为Fe 2+，加入KSCN不显红色，当达到滴定终点时，再加
入NH 4Fe（SO4）2，溶液中Fe 3+过量，会变成红色，故答案为：溶液变为红色；
（6）根据得失电子守恒，有：1Ti3+～1Fe3+，故n（Fe 3+）＝n（Ti3+）＝n（TiO2）＝cV
×10﹣3mol，其质量分数为为： （或%） ，故答案为： （或%） ；
⑦NH4Fe（SO4）2 溶液溅出，其物质的量浓度减小，消耗的体积增大，百分含量偏大 ；
若终点俯视滴定管，读取的体积比实际消耗的体积偏小，质量分数偏小，
故答案为：偏高；偏低。
【点评】本题考查制备、检验和滴定方法，属实验问题，注意基本实验操作方法，具有
一定的难度。