纳米TiO2是一种重要的光催化剂。迄今为止，已经发现有3000多种难降解的有机化合物可以在紫外线的照射下通过纳米TiO2而迅速降解。制取纳米TiO2的方法很多。
Ⅰ．氢氧火焰水解法制备TiO2：
（1）氢氧火焰水解法是指将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700～1000℃）进行水解，该过程中化学反应方程式为：TiCl4+2H2O 高温 TiO2+4HClTiCl4+2H2O 高温 TiO2+4HCl；
Ⅱ．以钛酸酯Ti（OR）4为原料制备纳米TiO2的步骤如图1。
①组装装置如图2所示，保持温度约为65℃，先将30mL钛酸四丁酯[Ti（OC4H9）4]加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶，再加入3mL乙酰丙酮，充分搅拌
②将含水20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，得到TiO2溶胶；
③将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶，灼烧凝胶得到纳米TiO2。
已知：钛酸四丁酯能溶于除酮类物质外的大部分有机溶剂，遇水剧烈水解；Ti（OH）4不稳定，易脱水生成TiO2。
回答下列问题：
（2）仪器c的作用是平衡气压，使液体顺利流下，控制液体的流量和流速平衡气压，使液体顺利流下，控制液体的流量和流速。
（3）加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率，上述制备过程中，减慢水解反应速率的措施还有用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加。
（4）步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为Ti（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OHTi（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OH，图2所示实验装置中，可用于灼烧二氧化钛凝胶的是aa。（填序号即可）
（5）测定样品中TiO2纯度的方法是：精确称取0.2000g样品放入锥形瓶中，加入硫酸和硫酸铵的混合溶液，加强热使其溶解。冷却后，加入一定量稀盐酸得到含TiO2+的溶液。加入金属铝，将TiO2+全部转化为Ti3+，待过量的金属铝完全溶解并冷却后，加入指示剂，用0.1000mol•L-1 NH4Fe（SO4）2溶液滴定至终点。重复操作2次，消耗0.1000mol•L-1 NH4Fe（SO4）2溶液的平均值为20.00mL（已知：Ti3++Fe3++H2O═TiO2++Fe2++2H+）。
①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外，另一个作用是与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3+在空气中被氧化与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3+在空气中被氧化。
②滴定时所用的指示剂为bb。（填字母即可）
a.酚酞溶液
b.KSCN溶液
c.KMnO4溶液
d.淀粉溶液
滴定终点的现象是最后一滴液体滴下时，溶液变为红色，且30s之内不恢复原色最后一滴液体滴下时，溶液变为红色，且30s之内不恢复原色。
③样品中TiO2的质量分数为80.0080.00%。
高温
高温
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】TiCl4+2H2O TiO2+4HCl；平衡气压，使液体顺利流下，控制液体的流量和流速；用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加；Ti（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OH；a；与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3+在空气中被氧化；b；最后一滴液体滴下时，溶液变为红色，且30s之内不恢复原色；80.00
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：59引用：1难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：13引用：1难度：0.5
