Question

【题目】四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。某校化学课外活动小组准备利用如图装置制备四氯化钛(部分夹持仪器已略去)。

资料表明：室温下，四氯化钛为无色液体，熔点：-25℃，沸点：136.4℃。在空气中发烟生成二氧化钛固体。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。回答下列问题：

（1）装置A中加热前应向烧瓶中加入___。

（2）实验中B装置的作用是___。

（3）写出D装置中物质制备的化学方程式___；写出四氯化钛在空气中发烟的化学方程式__。

（4）E处球形冷凝管的冷却水应从___(填“c”或“d”)口通入。

（5）F装置中盛装的物质是___。

（6）该实验设计略有缺陷，请指出其不足之处：___。

Answer 1

【答案】沸石或碎瓷片 洗去Cl2中的HCl气体；用作安全瓶(或用作平衡气压的安全装置，或用作防堵塞的安全装置) TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO TiCl4+2H2O＝TiO2+4HCl↑ c 碱石灰 没有对CO进行尾气处理

【解析】

在A装置中制备氯气，实验室用二氧化锰跟浓盐酸反应制取氯气，通过装有饱和食盐水的B瓶和装有浓硫酸的C瓶后得到干燥纯净的氯气，氯气通过装置D中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，按照原子守恒与气体性质，该气体为CO，E装置连接球形冷凝管冷凝，从c口入水，d口出水。F是球形干燥管，因为生成的气体为酸性氧化物，所以要装入碱性物质如碱石灰等。根据分析进行题目解答。

（1）圆底烧瓶中加入碎瓷片或沸石防止爆沸。

（2）浓盐酸易挥发，B瓶中装有饱和食盐水用于洗去Cl2中的HCl气体。且中间加入导管a用于和大气相通，平衡装置的气压，防止发生安全事故。

（3）装置D中氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和CO，反应方程式为TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO，生成的四氯化钛容易与空气中的水发生反应导致发烟现象，反应方程式为：TiCl4+2H2O＝TiO2+4HCl↑。

（4）E装置为球形冷凝管，下口入水上口出水，所以冷却水从c口通入。

（5）F是球形干燥管，反应生成的气体为酸性气体，所以要装入如碱石灰等碱性干燥剂。

（6）CO不会被碱石灰等物质吸收，会通过F装置排出到空气中，但是CO是有毒气体，需要尾气处理装置。