某研究小組以TiO2、TiCl4、H2為原料,用如圖裝置制備Ti2O3:
B為直型管式電阻爐,880℃時(shí),該裝置內(nèi)先后發(fā)生以下反應(yīng):
Ⅰ:3TiO2+TiCl4+2H2═2Ti2O3+4HCl
Ⅱ:2TiCl4+H2═2TiCl3+2HCl
已知:
|
Ti2O3 |
TiCl3 |
TiCl4 |
HCl |
顏色 |
暗紫色 |
紫紅色 |
無(wú)色 |
無(wú)色 |
在反應(yīng)裝置內(nèi)的狀態(tài) |
固態(tài) |
氣態(tài) |
氣態(tài) |
氣態(tài) |
請(qǐng)回答:
(1)C裝置的作用是
收集冷凝的四氯化鈦并防止倒吸
收集冷凝的四氯化鈦并防止倒吸
,D裝置中濃硫酸的作用是
防止空氣中氧氣、水進(jìn)入裝置BC中,干擾實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行
防止空氣中氧氣、水進(jìn)入裝置BC中,干擾實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行
。
(2)下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
BD
BD
。
A.當(dāng)裝置中出現(xiàn)紫紅色氣體,說(shuō)明TiO
2已消耗完畢
B.裝置D后連接的導(dǎo)管可直接插入水中吸收尾氣
C.應(yīng)先通一段時(shí)間氫氣后,再打開裝置B的加熱開關(guān)
D.反應(yīng)結(jié)束,按順序關(guān)閉K
1、K
2、裝置B的加熱開關(guān)
(3)開始反應(yīng)后,為提高H
2的利用率,應(yīng)降低H
2流量,而實(shí)驗(yàn)過(guò)程中H
2流量卻需要遠(yuǎn)大于化學(xué)計(jì)量值的原因是
氫氣不僅是反應(yīng)物還是四氯化鈦的載體,且氫氣不可能全部參加反應(yīng),且要把生成的HCl帶出裝置使得反應(yīng)更徹底
氫氣不僅是反應(yīng)物還是四氯化鈦的載體,且氫氣不可能全部參加反應(yīng),且要把生成的HCl帶出裝置使得反應(yīng)更徹底
。TiCl
4與H
2的比例過(guò)大,容易引發(fā)副反應(yīng)Ⅱ,可通過(guò)調(diào)節(jié)
水浴的溫度
水浴的溫度
,達(dá)到調(diào)整TiCl
4的通入量。
(4)該研究小組采用滴定法測(cè)定產(chǎn)品中Ti
2O
3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
滴定原理:利用Ce
4+將產(chǎn)物中三價(jià)鈦氧化為四價(jià),然后用Fe
2+滴定剩余的Ce
4+。
已知:實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的Ce(SO
4)
2含有Ce
2(SO
4)
3雜質(zhì)。
①?gòu)南铝羞x項(xiàng)中選擇最佳操作并排序(部分操作可重復(fù)使用)完成實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ
b、a;a、d
b、a;a、d
。
a.轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶并定容
b.加入xgCe(SO
4)
2(過(guò)量)、30mL濃磷酸和5mL濃硫酸
c.靜置,觀察顏色變化
d.取20.00mL待測(cè)液,加入指示劑,用(NH
4)
2Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)液滴定
e.另稱取xgCe(SO
4)
2,加入30mL濃磷酸和5mL濃硫酸
②實(shí)驗(yàn)Ⅰ中在進(jìn)行d操作時(shí),不慎將(NH
4)
2Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)液滴出錐形瓶,將導(dǎo)致測(cè)定的Ti
2O
3質(zhì)量分?jǐn)?shù)
偏低
偏低
。(填“偏高”、“偏低”、“無(wú)影響”)