题目内容

四氯化钛是无色液体,沸点为136℃。它极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“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。如图是某科研小组制备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)C装置中的反应的化学方程式为_________________________________。
(3)B中的试剂为________;其作用是__________________________。
(4)D装置的作用是_________________________________________。
(5)干燥管中无水CaCl2的作用是_____________________________。
(6)从环境保护的角度,提出一个优化方案:__________________________。
 (1)③①④②
(2)TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
(3)浓硫酸 干燥氯气
(4)冷凝四氯化钛
(5)防止E中的水蒸气进入D中,使TiCl4水解
(6)在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
 由题意四氯化钛极易水解,故应首先用惰性气体(这里指CO2)排尽装置中的空气,且制得的氯气应先经过干燥,即B中应盛装浓硫酸,且制得的四氯化钛应采取保护措施,避免与空气中的水蒸气反应,故在冷凝管后连接了无水氯化钙;在650℃~850℃下发生反应生成四氯化钛和一氧化碳,在D装置中被冷却并收集,尾气中含有没反应的氯气以及一氧化碳,故装置最后还需要添加处理一氧化碳的装置。由上分析可得正确的操作顺序应为③①④②。
练习册系列答案
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S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备的方法有2种:
已知在S2Cl2中硫元素显+1价,电子式:,它不稳定,在水中易发生歧化反应 (一部分硫元素价态升高,一部分降低)。反应涉及的几种物质的熔沸点如下:

实验室利用下列装置制备 (部分夹持仪器已略去):

回答下列问题:
(1)写出A装置中发生反应的离子方程式                              
(2)实验中盐酸通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸的理由是                           
(3)D中冷凝管起到导气和冷凝回流双重作用。这种冷却装置可应用于下列高中化学中         实验。
A.石油分馏B.制备乙烯C.制取乙酸乙酯 D.制取溴苯
(4)B装置中盛放的是          ,反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是     ,D中采用热水浴加热的原因是                 
(5)A装置仪器装配时,整套装置装配完毕后,应先进行         ,再添加试剂。实验完毕,拆除装置时,应先将E中长导管移开液面,目的是                                      
(6)实验过程中,若缺少C装置,则发现产品浑蚀不清,出现该现象的原因可用化学方程式表示为         。实验完毕,当把剩余浓盐酸倒人E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时,发现有少量黄绿色刺激性气体产生,产生该现象的原因是              (用离子方程式表示)。
(18分)某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验。(图中a、b、c表示止水夹)。

请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有             (至少填2种),写出实验室里利用A装置制取氯气的离子方程式                               
(2)只用A、C、E相连后的装置用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分成两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象结论如下:
实验序号
实验操作
现 象
结 论

将氯水滴入品红溶液
溶液褪色
氯气与水反应的产物有漂白性

氯水中加入 NaHCO3粉末
有无色气泡产生
氯气与水反应的产物具有较强的酸性
 
①请评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由。 (任选1个实验进行评价。)   
实验序号
结论
理由

 
 

 
 
 
②若要利用上述A、C装置设计一个简单的实验,验证Cl2和I2的氧化性强弱,可以在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO2、淀粉碘化钾溶液,根据丙中产生的现象是                        ,则可证明Cl2的氧化性强于I2
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装足量浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式                             
② 欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤:先关闭止水夹        (填写a、b或c),再打开止水夹       (填写a、b或c),若要使D烧杯中的水进入试管丁的操作是:通过              试管丁,使试管丁的NO2气体逸出,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流进入试管丁。

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