钠米材料二氧化钛具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂．工业上二氧化钛的制备是：I．将干燥后的金红石与

题文

钠米材料二氧化钛（TiO₂）具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂．
（1）工业上二氧化钛的制备是：
I．将干燥后的金红石（主要成分TiO₂，主要杂质SiO₂）与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl₂反应制得混有SiCl₄杂质的TiCl₄．
II．将SiCl₄分离，得到纯净的TiCl₄．   
III．在TiCl₄中加水、加热，水解得到沉淀TiO₂•xH₂O．
IV．TiO₂•Xh₂O高温分解得到TiO₂．



①TiCl₄与SiCl₄在常温下的状态是______．II中所采取的操作名称是______．
②III中反应的化学方程式是______．
IV在实验室完成，应将TiO₂•xH₂O放在______（填仪器编号）中加热．



（2）据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO₂，TiO₂受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H₂O，其过程大致如下：
a．O₂→2O     b．2O+H₂O→2OH（羟基）   c．OH+OH→H₂O₂
①b中破坏的是______（填“极性共价键”或“非极性共价键”）．
②H₂O₂能清除路面空气中的C_xH_y、CO等，其主要是利用了H₂O₂的______（填“氧化性”或“还原性”）．
（3）某研究小组用下列装置模拟“生态马路”部分原理．（夹持装置已略去）



①如缓通入22.4L（已折算成标准状况）CO气体，结果NaOH溶液增重11g，则CO的转化率为______．
②当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）①根据资料卡片中的TiCl₄与SiCl₄熔点、沸点可知，TiCl₄与SiCl₄在常温下的状态是液态；分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法，
故答案为：液态；蒸馏；
②由信息可知TiCl₄与水在加热条件下，水解得到沉淀TiO₂•xH₂O与HCl，反应方程式为：TiCl₄+（x+2）H₂O   △  . TiO₂•xH₂O↓+4HCl，
Ⅳ为烧杯与蒸发皿通常进行液态加热，高温分解固体物质常在坩埚中进行，
故答案为：TiCl₄+（x+2）H₂O   △  . TiO₂•xH₂O↓+4HCl；b；
（2）①由2O+H₂O→2OH，可知水中O-H键断裂，O-H键属于极性共价键，故答案为：极性共价键；
②C_xH_y、CO等具有还原性，H₂O₂具有强氧化性，H₂O₂能氧化C_xH_y、CO等，清除路面空气中的C_xH_y、CO等，故答案为：氧化性；
（3）①22.4L（已折算成标准状况）CO气体的物质的量为 22.4L22.4L/mol=1mol；
NaOH溶液增重11g为吸收的CO₂质量，根据碳元素守恒可知，转化率的CO的物质的量等于CO₂的物质的量为 11g44g/mol=0.25mol；
所以CO的转化率为0.25mol1mol×100%=25%，故答案为：25%；
②装置中有残留的CO₂气体，通一会儿空气，将残留在装置中的CO₂气体排出，被NaOH溶液吸收，减小误差，
故答案为：将残留在装置中的CO₂气体排出，被NaOH溶液吸收，减小误差．

解析

  △  . 

考点

据考高分专家说，试题“钠米材料二氧化钛（TiO2）具有很高的化.....”主要考查你对 [氧化还原反应的本质和特征 ]考点的理解。

氧化还原反应的本质和特征

氧化还原反应的本质：
电子的转移（得失或偏移）
氧化还原反应的特征：
化合价升降（某些元素化合价在反应前后发生变化，是氧化还原反应判别的依据）

氧化还原反应的发展史：

1. 物质与氧气发生的反应属于氧化反应，含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
2. 有化合价升降的反应属于氧化还原反应。
3. 有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。

对物质的认识存在发展的过程，从最初的隔离开的氧化反应、还原反应，到从表面上看化合价变化的氧化还原反应，把氧化与还原统一在一个概念下，再透过现象看本质，化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。

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氧化还原反应中应注意的几个问题：

 1、氧化剂氧化性的强弱，不是看得电子的多少，而是看得电子的难易；
还原剂还原性的强弱，不是看失电子的多少，而是看失电子的难易。
eg：氧化性：浓HNO₃>稀HNO₃还原性：Na>Al

2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应 eg：C(金刚石）==C（石墨）；3O₂==2O₃(放电）；P₄(白磷)==4P（红磷）

3、任何元素在化学反应中，从游离态变为化合态，或由化合态变为游离态，均发生氧化还原反应（比如置换反应，化合反应，分解反应）

4、置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不是氧化还原反应；有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。

5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性！ eg.H₃PO₄、H₂SiO₃(或H₄SiO₄)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。

氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥：

一、双线桥法：

此法不仅能表示出电子转移的方向和总数，还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子，箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子或原子团。

标变价 明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价，不变价的元素不标化合价。

连双线 将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意：箭头的起止一律对准各元素)

标得失 1.标电子转移或偏离数 明确标出得失电子数，格式为“得/失发生氧化还原反应原子个数×单位原子得失电子数”

                   2.标化合价变化 一律标出化合价的变化，只有“化合价升高”“化合价降低”这两种写法，不可写为“升价”“降价”等

                   3.标出元素反应类型 一律标出元素所发生的反应，“被氧化”或“被还原”，其余写法均不正确

                   4.检查得失电子守恒 检查得失电子数是否相等，如不相等则重新分析。

例如：

二、单线桥法：

在氧化还原反应中，有电子发生转移（得失或偏移），也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移，这时用一条带箭头的曲线从失去电子的元素指向得到电子的元素，并在“桥”上标出转移的电子数，这种表示方法叫单线桥法。

(1)标价态明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价

(2)连单线连接方程式左边的氧化剂与还原剂，箭头一律指向氧化剂

 (3)不注得失标出转移的电子的总数，这里不用像双线桥那样，仅需直接标出电子总数

例如:

注意事项： 

(1)不得标明"得"或"失"，否则是错的

(2)箭头表示电子转移的方向，指向氧化剂注意：为了规范起见，单线桥法最好不用于自身氧化还原的反应，因为那样标记会使反应中的电子去向不明确，故在自身氧化还原的反应方程式中最好用双线桥法表示电子转移。