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（13分） [探究一]为测定钛铁矿（含FeTiO3，钛酸亚铁）中可提取氧的质量分数，某研究性学习小组设计了以下两套实验装置：（注：可提取氧指的是可被H2、C转化为H2O、CO2的氧原子） （1）已知FeTiO3被H2还原后，生成Fe、TiO2和水，学生甲设想用图－1装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO3在加热时被H2还原的化学方程式： ___________________________________________________________________ （2）已知FeTiO3被C还原后生成Fe、TiO2和CO2，学生乙设想用图－2装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧，并且认为该方案的意义在于：反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质，同时产生氧气： 6CO2+6H2O C6H12O6（葡萄糖）+6O2。 实验过程中，称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag，炭粉的质量为bg，反应后装置B中产生CaCO3的质量为cg，则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为             。 （3）经专家评审后，认定两个方案都很有意义，但实验设计方面还存在不足之处，例如图－2装置在加热时，生成的CO2不可能全部被澄清石灰水吸收，同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO，给实验带来误差。 ①请对学生乙的设想提出改进措施：改用图－1装置加热钛铁矿和炭粉，并在U型管B之前增加盛有       __________的燃烧管，在B之后增加                             。 ②改进后，实验自始至终需持续向装置A中通入N2的目的是                        。 [探究二]纳米TiO2作为一种光催化剂越来越受到人们的关注，现正广泛开发运用。 （4）某科研小组在不同的载体（钛片、铝片、陶瓷）表面制备二氧化钛薄膜，来考察不同载体TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色，每次光照20min取一次样，实验结果如图所示，下列说法正确的是          。（双选） （a）不同载体，无论何种温度一定是钛片最好 （b）约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好 （c）无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高 （d）不同负载TiO2薄膜的光催化活性不同

参考解答

432***117

2025-02-22 21:48:53



（1）FeTiO3＋H2Fe＋TiO2＋H2O（2分） ⑦③⑤⑥④⑦（2分）（错一处不得分） （2）（3分）（3）①CuO粉末（2分），在B之后增加盛碱石灰的干燥管或u形管（2分） ②反应前将装置中的空气赶出（1分），反应开始后可将CO2及时赶出使之被碱石灰吸收（1分） （4）bd（2分）

略

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