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納米二氧化鈦作為一種新型的光催化劑，其用途相當廣泛．金屬鈦具有優(yōu)良的性能，是航天工業(yè)的重要材料．水解法制備納米二氧化鈦和電解鈦的過程如下：
TiCl₄
水解
△
TiO₂?nH₂O
洗滌
脫水干燥
TiO₂
特殊處理
復合TiO₂
電解
Ti
Ⅰ．TiCl₄的水解：
（1）寫出TiCl₄水解的化學方程式：
TiCl₄+（n+2）H₂O
△
TiO₂?nH₂O+4HCl
TiCl₄+（n+2）H₂O
△
TiO₂?nH₂O+4HCl
．
（2）TiO₂?nH₂O中鈦的化合價為
+4
+4
，檢驗TiO₂?nH₂O是否洗凈的方法是
取適量水溶液滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說明已經(jīng)洗凈
取適量水溶液滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說明已經(jīng)洗凈
．
Ⅱ．電解法制備金屬鈦：
用TiO₂與石墨制成復合電極來電解CaCl₂和CaO的熔融物，從而制取鈦，陰極產(chǎn)生的Ca立即還原TiO₂，TiO₂也能直接得電子生成Ti,其電解示意圖如圖所示：
（3）陰極區(qū)發(fā)生的反應有
Ca²⁺+2e^-=Ca
Ca²⁺+2e^-=Ca
（填電極反應式，下同）、2Ca+TiO₂=Ti+2CaO、
TiO₂+4e^-=Ti+2O^2-
TiO₂+4e^-=Ti+2O^2-
．
（4）無鉑堿性膜氫氧燃料電池（KOH為電解質(zhì)）是一種低成本的高能燃料電池，可用于上述電解的電源，該燃料電池負極的電極反應式為
H₂+2OH^--2e^-=2H₂O
H₂+2OH^--2e^-=2H₂O
．

【答案】TiCl₄+（n+2）H₂O

△

TiO₂?nH₂O+4HCl；+4；取適量水溶液滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說明已經(jīng)洗凈；Ca²⁺+2e^-=Ca；TiO₂+4e^-=Ti+2O^2-；H₂+2OH^--2e^-=2H₂O

【解答】

【點評】

聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。

發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：11引用：1難度：0.5

相似題

3．某研究小組在電壓為24V時進行如下實驗，電解3分鐘后，發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象。

編號 ① ② ③

裝置

現(xiàn)象小燈泡微弱發(fā)光，兩極均產(chǎn)生氣泡，陽極附近出現(xiàn)白色渾濁，陰極附近無明顯變化兩極均產(chǎn)生氣泡，溶液無明顯變化兩極均產(chǎn)生氣泡，陽極附近出現(xiàn)白色渾濁，陰極附近無明顯變化

下列說法不正確的是（　?。?/h2>

A．①中小燈泡微亮可能是因為Ca（OH）₂在水中的溶解度小，導致其電離產(chǎn)生的離子濃度小

B．對比①和②，白色渾濁的出現(xiàn)與電極材料有關

C．對比①和③，白色渾濁是由于OH^-遷移到陽極使Ca（OH）₂沉淀析出

D．陽極附近白色沉淀的成分可能是CaCO₃

發(fā)布：2024/10/28 16:30:4組卷：60引用：3難度：0.6

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編號	①	②	③
裝置
現(xiàn)象	小燈泡微弱發(fā)光，兩極均產(chǎn)生氣泡，陽極附近出現(xiàn)白色渾濁，陰極附近無明顯變化	兩極均產(chǎn)生氣泡，溶液無明顯變化	兩極均產(chǎn)生氣泡，陽極附近出現(xiàn)白色渾濁，陰極附近無明顯變化