题目内容

（15分）四氯化钛是无色液体，沸点为136℃。它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl4+H2OTiOCl2+2HCl↑）。在650～850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是实验室制备TiCl4的部分装置。

请回答：
（1）B装置中试剂为       ，其作用是           （每空l分）。
（2）C装置中的反应方程式为        （3分）。
（3）D装置中冷凝水的方向为      进（1分）      出（1分），该装置的作用为      （2分）。
（4）评价此装置的缺陷和不妥之处（每空2分）：
编号
装置缺陷和不妥之处
①
 
②
 
③
 
（1）浓硫酸  吸收水蒸气（干燥氯气）
（2）TiO2+2Cl2+2C  TiCl4+2CO
（3）a   b  冷凝回流四氯化钛
（4）①不能阻止E装置的水汽进入D装置，而引起四氯化钛水解  ②由于氯化氢和氯气易溶于氢氧化钠溶液，E装置会产生倒吸现象   ③不能防止CO的逸出
本题是结合物质制备的实验题，考查考生分析实验装置并评价实验方案的能力。从实验装置可以看出装置A可以制得Cl2，经浓H2SO4干燥后进入C装置中，即可生成TiCl4，根据反应物可知生成的有毒气体只能是CO，据此可写出化学方程式。为了冷凝回流TiCl4蒸气，可以用冷水冷却，冷水要从a进入b流出。但该装置也有不妥之处：如Cl2和HCl可以进入E装置中，会引起倒吸；E中的水蒸气仍可进入装置D中引起TiCl4水解；有毒气体CO会排放到空气中等。
点评：设计物质制备实验方案，要遵循以下原则：实验步骤尽可能简单、便于操作、原料来源广泛、用量少且成本低、原子利用率高、副产物便于除去、不污染环境等。可以根据上述原则评价设计的实验方案正确与否、是否有不妥之处等。
练习册系列答案
相关题目
实验室用下图所示装置制备干燥纯净的氯气，并进行氯气的性质实验。请回答下列问题：

（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，则烧瓶中发生反应的化学方程式为：
                                                         
 （2）C中盛有饱和食盐水，其作用是                                ，D中浓硫酸的作用是                                   。
（3）F中是FeCl2溶液，F中发生反应的离子方程式为                   
（4）G中是AgNO溶液，现象是                              
（5）H中盛有Na0H溶液，其作用是                             。
(9分) 四氯化钛是无色液体，沸点为136℃。它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑），在650℃~850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是实验室制备TiCl4的反应装置，其主要操作步骤如下：
①连接好整套装置，在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间；
②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时，停止加热，从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止；
③将TiO2、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；
④ 将电炉升温到800℃，一段时间后改通Cl2，同时在冷凝管中通冷凝水。

试回答下列问题：
（1）正确的操作顺序为（填序号）                                               。
（2）装置A中的反应的离子方程式为                                             。
（3）C装置中的反应方程式为：                                        。
（4）操作①的目的是                                                           。
（5）装置D中冷凝管进水口的位置是（填a或b）      ，装置E的作用是          。   
(15分)现用下图所示装置及所给药品探究工业制硫酸时二氧化硫的转化率。已知C中含硫酸nmol，设气体进入C和D时能分别完全吸收某一种气体，且忽略装置内空气中的CO2。

请回答下列问题：
（1）检查完装置的气密性且加入药品后，开始进行时首先应进行的操作是
                                                                  。
（2）通过观察中气泡的逸出速率可控制SO2和O2的流量和体积比，A装置还起的作用有                                                                   。
（3）为了提高测定SO2转化率的准确度，下列操作或改进可行的是（填序号）     。
①熄灭酒精灯后，停止通入SO2，继续通入O2一段时间
②熄灭酒精灯后，停止通入O2，继续通入SO2一段时间
③在C、D之间加装一个盛有浓硫酸的洗气瓶
（4）若气体经过充分，实验结束后，稀释装置C中的溶液，并向其中加入足量的BaCl2溶液，得到的沉淀质量为w g。若装置D增加的质量为a g，则二氧化硫的转化率是：
                                     （用含字母的代数式表示，结果可不化简）。
（5）若向接触室中通入2 molSO2(g)和1molO2(g)，在一定温度下，反应达到平衡时测得接触室内的压强为起始时的0.75倍，则SO2的转化率为            ；相同条件下，当起始时同时通入a mol SO2、b mol O2、c mol SO3(g)时，达到平衡时与原平衡等效，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为                        。
（15分）已知：在实验中，常常利用高沸点酸制低沸点酸。以六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)为原料制备无水氯化镁。已知MgCl2·6H2O晶体在空气中加热时，释放出部分结晶水，同时生成Mg(OH)Cl或MgO；在干燥HCl气流中加热，能制得无水MgCl2。
可选用药品：MgCl2·6H2O晶体、NaCl(s)、KClO3(s)、MnO2、浓H2SO4、浓盐酸、稀NaOH溶液。
仪器如图所示(装置可重复使用)。回答下列问题：

(1)组装氯化氢气体发生器，应选用的仪器(用编号A、B等填入)是                ，
有关的化学方程式是                                。
(2)按气流方向，其余装置的连接顺序(用数字①、②等填入)是：
（    ）→（   ）（   ）→（    ）（    ）→（    ）（    ）
(3)各装置中应放的药品： B．______，D．______，E．______。
(4)B装置的作用是_________________。
（5）从实验安全角度考虑，上述所给药品和仪器设计的实验存在不足，请你提出修改建议：       。
(10分)“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室我们也可以用如右图所示的装置制取乙酸乙酯。完成下列问题：

(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式__________________________________________。
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：________________。
(3)浓硫酸的作用是：①___________________________；②___________________________。
(4)饱和碳酸钠溶液的主要作用是
__________________________________________________。
(5)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止
___________________________________________。
(6)若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是____________________________。
(7)做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是
______________________________________________________________________________。
(8)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号) _________________。
①单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol水
②单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol乙酸
③单位时间里，消耗1 mol乙醇，同时消耗1 mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
以下气体能用NaOH固体干燥的是
A．NH3B．SO2C．CO2D．HCl
下列各组中两个变化所发生的反应，属于同一类型的是
①由甲苯制甲基环己烷、由乙烷制溴乙烷②乙烯使溴水褪色、乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色③由乙烯制聚乙烯、由2-甲基-1,3－丁二烯制天然橡胶；④由苯制硝基苯、由乙烷制硝基乙烷。
A．只有②③B．只有③④C．只有①③D．只有①④
科学家预测：人类将在21世纪大量使用氢气作燃料。其中最理想获得氢气的途径是
A．以焦炭和水制取水煤气后分离出氢气
B．用铁、锌等活泼金属与稀硫酸反应制取氢气
C．由火力发电厂提供电力电解水产生氢气
D．利用高效催化剂和太阳能使海水分解产生氢气

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