Question

(16分)納米TiO₂在涂料、光催化、化妝品等領域有著極其廣泛的應用。
（1）制備納米TiO₂的方法之一是TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，該水解反應的化學方程式為                                               。再經過濾、水洗除去其中的Cl^–，再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO₂。檢驗TiO₂·xH₂O中Cl^–是否被除凈的方法是                                                               。
（2）用氧化還原滴定法測定TiO₂的質量分數：一定條件下，將TiO₂溶解并還原為Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示劑，用NH₄Fe(SO₄)₂標準溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。
請回答下列問題：
①配制NH₄Fe(SO₄)₂標準溶液時，加入一定量H₂SO₄的原因是                   ；
②滴定終點的現象是                                                      。
③滴定分析時，稱取TiO₂（摩爾質量為M g·mol^－1）試樣w g，消耗c mol·L^－1 NH₄Fe(SO₄)₂標準溶液V mL，則TiO₂質量分數表達式為                                   。
④下列操作對TiO₂質量分數測定結果的影響（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）
若在配制標準溶液過程中，燒杯中的NH₄Fe(SO₄)₂溶液有少量濺出，使測定結果              。
若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，使測定結果                。

Answer 1

（1） TiCl₄+(2+x) H₂O TiO₂·xH₂O↓+4HCl（3分）
取少量水洗液，滴加AgNO₃溶液，不產生白色沉淀，說明Cl^-已除凈。（2分）
（2）①抑制 NH₄Fe(SO₄)₂水解（2分）     ②溶液變成紅色（2分）
③ （3分）       ④偏高（2分）             偏低（2分）

解析⑴水解反應的化學方程式TiCl₄+(2+x) H₂O TiO₂·xH₂O↓+4HCl，注意含不定項系數的方程的配平。檢驗Cl^―的方法，取少量水洗液，滴加AgNO₃溶液，不產生白色沉淀，說明Cl^-已除凈。⑵①加入一定量H₂SO₄的原因：NH₄^＋和Fe^2＋都能發生水解，溶液呈酸性，加H₂SO₄提高H₂SO₄的濃度，抑制 NH₄Fe(SO₄)₂水解。②滴定終點的現象是溶液變成紅色
③ω(TiO₂)=④NH₄Fe(SO₄)₂溶液有少量濺出,使讀出的V增大，測定結果偏高；若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，讀出的體積變化量偏小，即V值偏小，使測定結果偏低。