《2026年金考卷特快专递高中化学》

17. ☆（14分）钛合金是航空航天工业的重要材料，可通过${TiCl_{4}}$获取。某科研小组以炭粉和金红石矿粉（${TiO_{2}}$）为原料，利用如图装置（某些加热仪器可能省略）制备${TiCl_{4}}$粗产品（炭粉是足量的）。
（装置：$A$（分液漏斗$a$，烧瓶，软锰矿）$-＞$$B$（洗气）$-＞$$C$（洗气）$-＞$$D$（硬质管，炭粉、金红石矿粉，加热）$-＞$$E$（冷水，收集${TiCl_{4}}$）$-＞$$F$（碱石灰））
(1) 写出$A$中发生反应的离子方程式：MnO+4H+2CIMn²　+CL↑+2Ht0。
(2) 从题中的相关信息推知：${TiCl_{4}}$固体属于分子晶体，原因是装置E收集TiCI4时，是将TiCI气体冷凝为液体，它的熔、沸点较低。
(3) 仪器$a$的名称是恒压滴液漏斗，$C$装置中的试剂是浓硫酸。
(4) 本实验存在明显不足，请提出改进措施：用收集法或燃烧法处理尾气中的C(0。
(5) 钛白粉（${TiO_{2}}$）广泛用于颜料、油漆和造纸等，实验测定样品中${TiO_{2}}$纯度的步骤如下：
步骤(1) 称取$m\ g$样品，在酸性条件下充分溶解，加入适量铝粉将${TiO^{2+}}$还原为${Ti^{3+}}$。
步骤(2) 过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并配制成${250\ mL}$溶液。

步骤(3) 取${25.00\ mL}$所配溶液于锥形瓶中，滴加几滴$KSCN$溶液，用浓度为$c\ mol· L^{-1}$的${NH_{4}Fe(SO_{4})_{2}}$标准溶液滴定，将${Ti^{3+}}$转化成${TiO^{2+}}$，重复操作3次，平均消耗$V\ mL\ {NH_{4}Fe(SO_{4})_{2}}$标准溶液。完成下列问题：
① 步骤(3)中用酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛放${NH_{4}Fe(SO_{4})_{2}}$标准溶液。
② 步骤(1)中加入铝粉发生反应的离子方程式为A1+3ITiO²　　+6H−=AT　+3T　+3H0)。
③ 该样品中${TiO_{2}}$的质量分数为0.8cl×10X0%。

答案：
17.
(1)MnO+4H+2CIMn²　+CL↑+2Ht0(2分)
(2)分子(1分)　装置E收集TiCI4时，是将TiCI气体冷凝为液体，它的熔、沸点较低(2分)
(3)恒压滴液漏斗(1分)　浓硫酸(1分)
(4)用收集法或燃烧法处理尾气中的C(0(2分)
5)①酸式(1分)　　②A1+3ITiO²　　+6H−=AT+3T+3H0)(2分)　　0.8cl×10X0%(2分)
　网实验部析

置TiCI.的制备实验、TiO的纯度测定实验　
(1)结合题图及上述分析可知，装置A为氯气的发生装置(加热仪器省略)，软锰矿的主要成分为Mn02,采用浓盐酸与MnO2在加热条件下反应来制备氯气，反应的离子方程式为MnO2+4H”+2Cl一△Mn²++Cl2↑+2HO。
(2)根据装置E中冷凝收集TiCl4(将装置D中生成的TiCI4气体在冷水的作用下转化为液体)可知,TiCl;的熔、沸点较低，则TiCl4为分子晶体。
(3)仪器a的名称为恒压滴液漏斗，C为干燥氯气的装置，盛装的试剂为浓硫酸。
(4)装置D中发生反应:TiO+2C+2C12≌TiCI4+2CO,F中的碱石灰可吸收多余的氯气，同时防止空气中水蒸气进人装置E,CO是一种无色、无味且具有可燃性的有毒气体，但题图中没有处理CO尾气的装置，需用收集法或燃烧法处理尾气中的CO
(5)①NHFe(SO4)2溶液因铵根离子、铁离子水解而呈酸性，故将其盛装在酸式滴定管中。　②步骤
(1)中AI将Ti0)2+还原为T1;,自身被氧化为A+,根据原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒可得反应的离子方程式为Al+3TiO²++6H=
Al²++3Ti²++3H20。　③根据步骤
(3)可知,Ti²+→TiO²+失e,NHFe(SO)2→Fe²+得e,根据得失电子守恒可得,250mL溶液中n(Ti²+)=cmol.L1xVx10−L×$\frac{250mL}{25.00mL}$=cV×10−²mol,根据Ti元素守恒可得,n(TiO2)=n(Ti²+)=cV×10|²mol,故样品中Ti02的质量分数为cV×10−²mol×80g.mol−×100%=
　　　　　　　　　　　　　　mg
$\frac{0.8cV}{m}$×100%
考情速递结合实验方案的设计评价培养绿色化学理念2025年新修订的普通高中化学课程标准关于学业质量描述中强调，要能从资源利用、安全、绿色环保等多视角对实验方案、实验过程进行评价，提出改进建议和进一步探究的设想。对高中化学实验提出进一步要求，契合绿色化学理念。这在高考中也有所体现，如2025年广东卷第18题，以金属材料的绿色生产为素材，与传统高炉炼铁工艺对比,2025年海南卷第15题、16题均体现化工与实验操作时方案优化的必要性。本题基于TiCl4的实验室制备装置及实验方案，考查考生对方案的评价与优化，与2025课标修订方向一致。