Question

【题目】钛元素的外围电子排布为3d24s2 ． 实验室利用反应TiO2（s）+CCl4（g） TiCl4（g）+CO2（g）制取TiCl4 ， 装置如下：
有关物质的性质如下表．

物质	熔点/℃	沸点/℃	其它
CCl4	﹣23	76	与TiCl4互溶
TiCl4	﹣25	136	遇潮湿空气产生白雾

（1）装置E中的试剂是 ． 反应结束前进行如下操作：①停止通氮气 ②熄灭酒精灯 ③冷却至室温
正确的顺序为（填序号）．
（2）欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是 ．
（3）TiCl4 遇到湿空气发生强烈水解，其中一种物质是TiO（OH）2 ， 试写出该水解反应的化学方程式 ．
（4）有同学认为该反应还会生成CO，所以要增加尾气吸收装置，试分析该观点的合理性
（5）也可以用反应TiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g） TiCl4（g）+2CO（g） 制取TiCl4 ， 在上述实验装置中将通氮气改为通氯气，撤去装置B，请简述对该装置的其它改变处 ．

Answer 1

【答案】
（1）浓硫酸；②③①
（2）蒸馏
（3）TiCl4+3H2O=TiO（OH）2+4HCl
（4）不合理；因为不会发生氧化还原反应
（5）石英管内改为盛TiO2和C；将E改为盛碱石灰的干燥管；增加CO的吸收装置（答橡胶袋、盛醋酸亚铜氨的洗气瓶等均可）
【解析】解：仪器A是干燥管，因为TiCl4遇到水蒸气会水解，所以E中可以用浓硫酸来隔离空气；氮气将四氯化碳蒸气吹入C装置，使四氯化碳和二氧化钛反应，B装置目的是将四氯化碳液体转化为气体，C中发生反应TiO2（s）+CCl4（g） TiCl4（g）+CO2（g），D中降低温度目的是得到液态TiCl4；终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2 ， （1）装置E目的是吸收空气中水蒸气，防止生成的四氯化钛水解，所以E中干燥剂是浓硫酸；终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2 ， 所以其排列顺序是 ②③①，所以答案是：浓硫酸； ②③①；（2）分离互溶的液体应该采用蒸馏方法，D中物质互溶且都是液态，应该采用蒸馏方法分离，所以答案是：蒸馏；（3）TiCl4 遇到湿空气发生强烈水解，其中一种物质是TiO（OH）2 ， 同时生成HCl，据此书写水解方程式为TiCl4+3H2O=TiO（OH）2+4HCl，所以答案是：TiCl4+3H2O=TiO（OH）2+4HCl；（4）有同学认为该反应还会生成CO，所以要增加尾气吸收装置，C中不能发生氧化还原反应，所以不能生成CO，则不合理，所以答案是：不合理；因为不会发生氧化还原反应；（5）在上述实验装置中将通氮气改为通氯气，撤去装置B，石英管内二氧化钛要改为二氧化钛和C的混合物，因为氯气、CO有毒，需要有尾气处理装置和生成CO的吸收装置，即将E改为盛碱石灰的干燥管、增加CO的吸收装置（答橡胶袋、盛醋酸亚铜氨的洗气瓶等均可），所以答案是：石英管内改为盛TiO2和C；将E改为盛碱石灰的干燥管；增加CO的吸收装置（答橡胶袋、盛醋酸亚铜氨的洗气瓶等均可）．