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12．四氯化钛（TiCl4）是工业上制备金属钛的重要原料．常温下，它是一种极易水解的无色液体，沸点为136.4℃．工业制备TiCl4和钛的反应分别为：
TiO2+2C+2Cl2$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$TiCl4+2CO； TiCl4+2Mg $\frac{\underline{\;800℃\;}}{Ar}$Ti+2MgCl2
如图是实验室制备TiCl4的反应装置，主要操作步骤：
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）③①④②；
（2）装置A中的反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（3）操作①的目的是排尽装置内的空气，避免TiCl4遇空气中水蒸气发生水解；
（4）装置D中冷凝管进水口的位置是（填a或b）b，装置E的作用是吸收多余的Cl2，以免污染空气；
（5）工业上常用金属镁在800℃高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备钛，氩气的作用是防止Mg和Ti被空气中氧气氧化．

分析 （1）实验时，先装入药品，然后通入二氧化碳，将容器中的水蒸气、氧气等排除，加热反应，反应完毕后，继续通入二氧化碳，将装置内的氯气、CO等排出；
（2）装置A中用于制备氯气，反应加热，应为二氧化锰和浓盐酸的反应；
（3）四氯化钛极易水解，能与装置中的空气里的水蒸气反应；
（4）冷凝管水流应逆流效果好，反应中有未反应的氯气及挥发出来的氯化氢，会污染空气，所以要用氢氧化钠溶液进行尾气吸收；
（5）在800℃高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备钛，目的是为了防止金属被空气中的氧气氧化．

解答 解：（1）实验时，先装入药品，然后通入二氧化碳，将容器中的水蒸气、氧气等排除，加热反应，反应完毕后，继续通入二氧化碳，将装置内的氯气、CO等排出，操作顺序为③①④②，
故答案为：③①④②；
（2）装置A中用于制备氯气，反应加热，应为二氧化锰和浓盐酸的反应，反应的离子方程式为MnO2+4H++2 Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（3）四氯化钛极易水解，能与装置中的空气里的水蒸气反应，所以在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间，排尽装置中的空气，避免TiCl4 遇空气中水蒸气发生水解，
故答案为：排尽装置内的空气，避免TiCl4 遇空气中水蒸气发生水解；
（4）由b进冷水起冷凝作用好，反应中有未反应的氯气及挥发出来的氯化氢，会污染空气，所以要用氢氧化钠溶液进行尾气吸收，所以E的作用是吸收多余的Cl2及挥发的HCl，以免污染空气，
故答案为：b；吸收多余的Cl2及挥发的HCl，以免污染空气．
（5）工业上常用金属镁在800℃高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备钛：TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;800°C\;}}{\;}$ Ti+2MgCl2，氩气的作用为防止Mg和Ti被空气中氧气氧化，
故答案为：防止Mg和Ti被空气中氧气氧化．

点评 本题考查物质的制备和性质探究，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，要根据实验原理提出假设，再结合物质的性质加以验证，侧重于考查学生的实验探究能力和对知识的应用能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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13．A、B、C、D、E、F六种元素为原子序数依次增大的短周期元素．A为原子半径最小的元素，A和B可形成4原子10电子的分子X；C的最外层电子数是内层的3倍； D原子的最外层电子数是最内层电子数的一半；E是地壳中含量最多的金属元素；F元素的最高正价与最低负价代数和为6．
请回答下列问题：
（1）B、C、D、E、F五种元素原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞Cl＞N＞O．
（2）A和C按原子个数比1：l形成4原子分子Y．Y的结构式是H-O-O-H．
（3）分子X的电子式是；D可以在液态X中发生类似于与A2C的反应，写出反应的化学方程式2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑．
（4）实验证明，熔融的EF3不导电，其原因是AlCl3在熔融的状态下不发生电离，没有产生自由移动的离子．
（5）E的单质可溶于A、C、D形成的化合物Z的水溶液中．拉曼光谱证实此反应生成的阴离子主要以E（CA）${\;}_{4}^{-}$的形式存在，写出E溶于Z溶液的离子方程式：2Al+2OH-+6H2O=2Al（OH）4-+3H2↑．
（6）工业品Z的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯．电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示．

①该电解槽的阳极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑．
②通电开始后，阴极附近溶液pH增大（“增大”、“减小”或”不变”）．
③除去杂质后的Z溶液从液体出口B（填写“A”或“B”）导出．
3．肌红蛋白（Mb）与血红蛋白（Hb）的主要功能为输送氧气与排出二氧化碳．肌红蛋白（Mb）可以与小分子X（如氧气或一氧化碳）结合．反应方程式：Mb（aq）+X（g）?MbX（aq）
（1）通常用p 表示分子X 的压力，po表示标准状态大气压，若X 分子的平衡浓度为p/po，写出上述反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c（MbX）}{c（Mb）\frac{P}{po}}$．请用p、po及K 表示吸附小分子的肌红蛋白（MbX）占总肌红蛋白的比例$\frac{K\frac{P}{po}}{K\frac{P}{po}+1}$．
（2）在常温下，肌红蛋白与CO 结合反应的平衡常数K（CO）远大于与O2结合的平衡常数K（O2），下列哪个图最能代表结合率（f）与此两种气体压力（p）的关系C．


（3）人体中的血红蛋白（Hb）同样能吸附O2、CO2 和H+，相关反应的方程式及其反应热、化学平衡常数分别是：
Ⅰ．Hb（aq）+H+（aq）?HbH+（aq）△H1，K1
Ⅱ．HbH+ （aq）+O2（g）?HbO2（aq）+H+（aq）△H2，K2
Ⅲ．Hb（aq）+O2（g）?HbO2（aq）；△H3，K3
Ⅳ．HbO2（aq）+H+（aq）+CO2（g）?Hb（H+）CO2（aq）+O2（g）
①△H3=△H1+△H2（用△H1、△H2表示），K3=K1•K2 （用K1、K2表示）
②若较低温下反应Ⅳ能自发进行，则该反应△H＜0，△S＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）图Ⅰ表示血红蛋白氧结合率（f）与氧气分压[p（O2）]示意图，当pH＞7.4 时，此时图中代表的曲线是A（填“A”或“B”）．
（5）向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（l）+H2O（l）△H＜0，CO2的浓度随时间（0～t2）变化如图Ⅱ所示，保持其他条件不变，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6CO2的浓度随时间的变化．
20．用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染．

（1）传统上该转化通过如下所示的催化循环实现．其中，反应①为：2HCl（g）+CuO（s）?H2O（g）+CuCl2（s）△H1反应②生成1mol Cl2（g）的反应热为△H2，则总反应的热化学方程式为4HCl（g）+O2（g）=2Cl2（g）+2H2O（g）△H=2（△H1+△H2）（反应热用△H1和△H2表示）．
（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性．
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的转化率αHCl～T曲线如图1：则总反应的△H＜0（填“＞”“=”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是K（A）．
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图1，并简要说明理由：增大压强，平衡向正反应方向移动，αHCl增大，相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大．
③下列措施中，有利于提高αHCl的有BD．
A．增大n（HCl）     B．增大n（O2）      C．使用更好的催化剂    D．移去H2O
（3）一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：
t/min02.04.06.08.0
n（Cl2）/10-3mol01.83.75.47.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol•min-1为单位）1.8×10-3mol•min-1．
（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学反应方程式2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
7．下列物质均为Wg，将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到过量的过氧化钠固体中，则过氧化钠固体增重为Wg的是（　　）
①CO     ②H2     ③CH4    ④HCHO     ⑤CH3COOH     ⑥HCOOH．
A．①②⑥B．③④⑤C．①②④⑤D．②③⑤
17．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应．现将2molSO2和1molO2充入一密闭容器充分反应后，放出热量a KJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式中正确的是（　　）
A．2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-2a KJ/molB．2SO2（g）+O2（g）2?SO3（g）；△H=-a KJ/mol
C．SO2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?SO3（g）；△H=a KJ/molD．SO2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?SO3（g）；△H=-2a KJ/mol
4．下列说法正确的是（　　）
A．“钴酞菁”的分子（直径为1.3×10-9m）在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
B．氢氟酸可用细口玻璃试剂瓶保存
C．粘附有硫单质的试管可用酒精洗涤
D．“地沟油”分馏可制得矿物柴油
1．短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大．X和M的原子核外均有两个未成对电子，但不处于同一主族．Y、Z、M最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应．下列叙述正确的是（　　）
A．原子半径：r（Z）＞r（Y）＞r（M）
B．Y和M形成的化合物只含有离子键
C．元素非金属性由弱到强的顺序：M、N、X
D．电解N和Z形成的化合物可得到Z的单质
2．化学中的某些元素与生命活动密不可分．请回答下列问题：
（1）（NH4）2CO3是一种重要的化学肥料，其中N、C原子的杂化方式分别是sp3杂化、sp2杂化，CO32-的空间构型为平面三角形．
（2）钙是儿童生长不可缺少的元素，基态钙原子中，电子没有全充满的能层是M能层和N能层．
（3）蛋白质中含有N、P等元素，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是HNO3＞H3PO4（用化学式表示，下同），两种元素的简单气态氢化物中沸点更高的是NH3 ，原因是分子间易形成氢键．
（4）碘是人体必需的营养元素，长期缺碘可导致碘缺乏症．加碘食盐中含有氯化钠和碘酸钾，人体中需要的碘就是碘酸钾提供的．请写出碘原子的外围电子排布图．

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