Question

【題目】TiO2廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨等領域。TiOSO4溶液加水稀釋可析出aTiO2·bH2O沉淀。

（1）寫出TiOSO4溶液加水稀釋時所發生反應的化學方程式：____。

（2）實驗室測定aTiO2·bH2O組成的方法如下：

步驟一：取樣品4.900 g，在酸性條件下充分溶解，加入適量鋁將溶解生成的TiO2+還原為Ti3+，將溶液轉移到容量瓶中，并定容至250 mL。

步驟二：取25.00 mL定容后的溶液于錐形瓶中，加入KSCN溶液作指示劑，用0.2000mol·L－1的NH4Fe(SO4)2 標準溶液滴定，將實驗數據記錄在下表中。重復滴定2次。滴定過程發生的物質轉化為：Ti3+TiO2+

滴定序號	待測液體積/mL	NH4Fe(SO4)2標準溶液
		滴定管起點讀數/mL	滴定管終點讀數/mL
1	25.00	0.04	25.04
2	25.00	0.07	25.05
3	25.00	0.13	25.15

①使用滴定管過程中所涉及下列操作的先后順序是____（填字母）。

a．排除滴定管尖嘴處的氣泡 b．檢查滴定管是否漏液 c．用待裝液潤洗滴定管

②滴定終點的實驗現象是____。

③通過計算確定該樣品的組成，寫出計算過程____。

Answer 1

【答案】aTiOSO4＋(a＋b)H2O＝aTiO2·bH2O↓＋aH2SO4 b c a 溶液恰好變為紅色，且半分鐘內不褪去 取三次滴定消耗標準溶液的平均值為25.00mL，n[NH4Fe(SO4)2]=0.2000 mol·L－1×25.00×10－3L=5×10－3mol，n[NH4Fe(SO4)2]=n[Ti3＋]，4.900g樣品中：n(TiO2)= 10×5×10－3mol=0.05 mol，m(TiO2)= 0.05 mol×80.0 g·mol－1=4.000 g，m(H2O)=4.900 g–4.000 g=0.900 g，n(H2O) ==0.05 mol ，a∶b=0.05 mol∶0.05 mol = 1∶1，該樣品的實際組成為TiO2·H2O

【解析】

（1）TiOSO4溶液加水稀釋時所發生的反應生成硫酸和aTiO2·bH2O，方程式為：aTiOSO4＋(a＋b)H2O＝aTiO2·bH2O↓＋aH2SO4

（2）①滴定管使用前需要檢查是否漏水、水洗、待裝液洗、排氣泡、調液面等，所以順序為b.檢查滴定管是否漏液；c.用待裝液潤洗滴定管；a.排除滴定管尖嘴處氣泡，故答案為bca；

②取25.00毫升定容后的溶液于錐形瓶中，加入硫氰化鉀溶液做指示劑，用0.2000mol/L的NH4Fe(SO4)2 標準溶液滴定，滴入最后一滴溶液變為紅色且半分鐘內不變化說明滴定達到了終點；

③三次滴定消耗的標準液的體積求出平均值，然后根據關系式TiO2 ---NH4Fe(SO4)2計算，

n[NH4Fe(SO4)2]=0.2000 mol·L－1×25.00×10－3L=5×10－3mol，n[NH4Fe(SO4)2]=n[Ti3＋]，4.900g樣品中：n(TiO2)= 10×5×10－3mol=0.05 mol，m(TiO2)= 0.05 mol×80.0 g·mol－1=4.000 g，m(H2O)=4.900 g–4.000 g=0.900 g，n(H2O) ==0.05 mol ，a∶b=0.05 mol∶0.05 mol = 1∶1，該樣品的實際組成為TiO2·H2O

（1）TiOSO4溶液加水稀釋時所發生的反應生成硫酸和aTiO2·bH2O；

（2）①滴定管使用前需要檢查是否漏水、水洗、待裝液洗、排氣泡、調液等；

②取25.00毫升定容后的溶液于錐形瓶中，加入硫氰化鉀溶液做指示劑，用0.2000mol/L的NH4Fe(SO4)2 標準溶液滴定，滴入最后一滴溶液變為紅色且半分鐘內不變化說明滴定達到了終點；

③三次滴定消耗的標準液的體積求出平均值，為，然后根據關系式TiO2 ---NH4Fe(SO4)2求出TiO2的質量，n[NH4Fe(SO4)2]=0.2000 mol·L－1×25.00×10－3L=5×10－3mol，n[NH4Fe(SO4)2]=n[Ti3＋]，4.900g樣品中：n(TiO2)= 10×5×10－3mol=0.05 mol，m(TiO2)= 0.05 mol×80.0 g·mol－1=4.000 g，m(H2O)=4.900 g–4.000 g=0.900 g，n(H2O) ==0.05 mol ，a∶b=0.05 mol∶0.05 mol = 1∶1，該樣品的實際組成為TiO2·H2O。