四氯化鈦是無(wú)色液體,沸點(diǎn)為136℃.它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O═TiOCl2+2HCl↑).在650~850℃下,將氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體.下圖是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4的部分裝置.

請(qǐng)回答:
(1)B裝置中試劑為
濃硫酸
濃硫酸
,其作用是
吸收水蒸氣
吸收水蒸氣

(2)C裝置中的反應(yīng)方程式為
TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO
TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO

(3)D裝置中冷凝水的方向?yàn)?!--BA-->
a
a
進(jìn)
b
b
出,該裝置的作用為
冷凝回流四氯化鈦
冷凝回流四氯化鈦

(4)評(píng)價(jià)此裝置的缺陷和不妥之處:
編號(hào) 裝置缺陷和不妥之處
分析:(1)根據(jù)制備的氯氣中含有雜質(zhì)水蒸氣;
(2)由于TiO2、C、Cl2混合物在高溫條件下制得TiCl4和一種有毒氣體,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素種類(lèi)不變的規(guī)律可知:該有毒氣體含有碳、氧兩種元素,由碳、氧兩種元素組成的有毒氣體只有一氧化碳;因此TiO2、C、Cl2混合物在高溫條件下反應(yīng)生成TiCl4和一氧化碳;
(3)根據(jù)冷凝管內(nèi)的水流方向由下向上,因?yàn)檫@樣可以提高冷凝效果;四氯化鈦沸點(diǎn)低,易揮發(fā),所以要用冷凝管冷凝回收;
(4)①根據(jù)TiCl4 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解;
②根據(jù)TiCl4 水解產(chǎn)生的氯化氫極易溶于水;
③根據(jù)氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物得到的CO氣體有毒,
解答:解:(1)因制備的氯氣中含有雜質(zhì)水蒸氣,可用濃硫酸來(lái)除去,故答案為:濃硫酸;干燥氯氣;
(2)由于TiO2、C、Cl2混合物在高溫條件下制得TiCl4和一種有毒氣體,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素種類(lèi)不變的規(guī)律可知:該有毒氣體含有碳、氧兩種元素,由碳、氧兩種元素組成的有毒氣體只有一氧化碳;因此TiO2、C、Cl2混合物在高溫條件下反應(yīng)生成TiCl4和一氧化碳;
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO,故答案為:TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO;
(3)因根據(jù)冷凝管內(nèi)的水流方向由下向上,即a進(jìn)b出,因?yàn)檫@樣可以提高冷凝效果;四氯化鈦是無(wú)色液體,沸點(diǎn)為136℃較低,受熱易揮發(fā),所以冷凝管冷凝回收,故答案為:a;b;冷凝回流四氯化鈦;
(4)①、因TiCl4 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解,缺少阻止水蒸氣進(jìn)入D的裝置,所以TiCl4 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解,缺少阻止水蒸氣進(jìn)入D的裝置;
②、因TiCl4 水解產(chǎn)生的氯化氫極易溶于水,需要加上防倒吸的裝置,所以TiCl4 水解產(chǎn)生的氯化氫極易溶于水,需要加上防倒吸的裝置;
③、因氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物得到的CO氣體有毒,缺少CO的處理裝置,所以由于CO氣體有毒,缺少CO的處理裝置.
故答案為:
編號(hào) 裝置缺陷和不妥之處
不能阻止E裝置的水汽進(jìn)入D裝置,而引起四氯化鈦水解
由于氯化氫和氯氣易溶于氫氧化鈉溶液,E裝置會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象
不能防止CO的逸出
點(diǎn)評(píng):本題是結(jié)合物質(zhì)制備考查了基本實(shí)驗(yàn)操作,是一道綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題,考查考生分析實(shí)驗(yàn)裝置并評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)某研究性學(xué)習(xí)小組利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)研究.如圖I所示(導(dǎo)管出口高于液而)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:?

①測(cè)量收集到氣體的體積必須包括的幾個(gè)步驟:a.調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同;b.使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫;c.讀取量筒內(nèi)氣體的體積.這三步操作的正確順序是:
bac
bac
(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)步驟代號(hào)).
②測(cè)量收集到氣體體積時(shí),如何使量筒內(nèi)外液面的高度相同?
慢慢將量筒下移
慢慢將量筒下移

(2)在圖I中利用高錳酸鉀分解制氧氣,為了得到二氧化錳,實(shí)驗(yàn)完畢將圖I中的試管冷卻后,把剩余的藥品倒入燒杯中加水溶解,再經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥得到純凈的二氧化錳.“過(guò)濾”裝置中使用的玻璃儀器除燒杯外還有
普通漏斗
普通漏斗
.?
(3)圖II是實(shí)驗(yàn)室制取TiCl4的裝置.四氯化鈦是無(wú)色液體,沸點(diǎn)為136℃.它極易水解,遇空氣中的水蒸汽即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl).在650℃~850℃下,將氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和CO氣體.
①A裝置中反應(yīng)的離子方程式
MnO2+4H++2 Cl-
 加熱 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2 Cl-
 加熱 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O

②B裝置中的試劑及其作用是
濃硫酸
濃硫酸
,
干燥氯氣
干燥氯氣
?
③D裝置中冷凝水的方向?yàn)?!--BA-->
a
a
進(jìn)
b
b
出(填字母)?
④請(qǐng)指出此裝置的缺陷和不妥之處?
編號(hào) 裝置的缺陷和不妥之處
a
TiCl4 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解,缺少阻止水蒸氣進(jìn)入D的裝置
TiCl4 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解,缺少阻止水蒸氣進(jìn)入D的裝置
 
b
TiCl4 水解產(chǎn)生的氯化氫極易溶于水,需要加上防倒吸的裝置
TiCl4 水解產(chǎn)生的氯化氫極易溶于水,需要加上防倒吸的裝置
由于CO氣體有毒,缺少CO的處理裝置
由于CO氣體有毒,缺少CO的處理裝置

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

Ⅰ、 四氯化鈦是無(wú)色液體,沸點(diǎn)為136℃。它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑)。在650℃~850℃下,將氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。下圖是某科研小組制備TiCl4的反應(yīng)裝置:

其主要操作步驟如下:

①連接好整套裝置,在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時(shí)間;

②當(dāng)錐形瓶中TiCl4的量不再增加時(shí),停止加熱,從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止;

③將TiO2、炭粉混合均勻后,裝入管式電爐中;

④將電爐升溫到800℃,一段時(shí)間后改通Cl2,同時(shí)在冷凝管中通冷凝水。

試回答下列問(wèn)題:

(1)正確的操作順序?yàn)椋ㄌ钚蛱?hào))                                     ;

(2)裝置A中的反應(yīng)的離子方程式為                                     ;

(3)C裝置中的反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                  。

Ⅱ、若該科研小組將剛吸收過(guò)少量SO2的NaOH溶液注入裝置E對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的尾氣進(jìn)行吸收處理,則吸收尾氣一段時(shí)間后,吸收液(強(qiáng)堿性)中肯定存在Cl、CO32-、OH和SO。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該吸收液中可能存在的其他陰離子(不考慮鹽類(lèi)的水解).

(1)提出合理假設(shè):

假設(shè)1:只存在SO32-;

     假設(shè)2:既不存在SO32-也不存在ClO-

假設(shè)3:                                                             。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑:

a.3mo lL-1 H2SO4        b.0.01mol L-1 KMnO4        c.1molL-1 BaCl2

d.淀粉—KI溶液         e.酚酞試劑                  f.品紅溶液

實(shí)驗(yàn)步驟

預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

步驟1:取少量吸收液于試管中,滴加3 molL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中。

步驟2:向A試管中滴加1~2滴

                (填序號(hào))。

若溶液                 ,則假設(shè)1成立。

否則,則假設(shè)2或3成立。

步驟3:向B試管中滴加1~2滴

                (填序號(hào))。

若溶液          ,則假設(shè)3成立。

否則,結(jié)合步驟2,則假設(shè)2成立。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(9分) 四氯化鈦是無(wú)色液體,沸點(diǎn)為136℃。它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑),在650℃~850℃下,將氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。下圖是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4的反應(yīng)裝置,其主要操作步驟如下:

①連接好整套裝置,在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時(shí)間;

②當(dāng)錐形瓶中TiCl4的量不再增加時(shí),停止加熱,從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止;

③將TiO2、炭粉混合均勻后,裝入管式電爐中;

④ 將電爐升溫到800℃,一段時(shí)間后改通Cl2,同時(shí)在冷凝管中通冷凝水。

試回答下列問(wèn)題:

(1)正確的操作順序?yàn)椋ㄌ钚蛱?hào))                                                。

(2)裝置A中的反應(yīng)的離子方程式為                                             。

(3)C裝置中的反應(yīng)方程式為:                                        。

(4)操作①的目的是                                                            

(5)裝置D中冷凝管進(jìn)水口的位置是(填a或b)       ,裝置E的作用是           。   

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010屆湖北省高三十月月考化學(xué)測(cè)試卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分) 四氯化鈦是無(wú)色液體,沸點(diǎn)為136℃。它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑),在650℃~850℃下,將氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。下圖是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4的反應(yīng)裝置,其主要操作步驟如下:

①連接好整套裝置,在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時(shí)間;

②當(dāng)錐形瓶中TiCl4的量不再增加時(shí),停止加熱,從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止;

③將TiO2、炭粉混合均勻后,裝入管式電爐中;

④ 將電爐升溫到800℃,一段時(shí)間后改通Cl2,同時(shí)在冷凝管中通冷凝水。

試回答下列問(wèn)題:

(1)正確的操作順序?yàn)椋ㄌ钚蛱?hào))                                                

(2)裝置A中的反應(yīng)的離子方程式為                                              。

(3)C裝置中的反應(yīng)方程式為:                                        

(4)操作①的目的是                                                            。

(5)裝置D中冷凝管進(jìn)水口的位置是(填a或b)       ,裝置E的作用是           。   

 

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