题目内容

【题目】TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体,某小组同学利用下列装置在实验室制备TiCl4,设计实验如下(夹持装置略去):

相关信息如下表所示。

化合物

熔点/℃

沸点/℃

密度/g·cm-3

水溶性

TiCl4

-25

136

1.5

易水解生成难溶于水的物质,能溶于有机溶剂

CCl4

-25

76.8

1.6

难溶于水

请回答下列问题:

(1)按照气流由左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为a→ → →f→g→ → →d→e→j。(填仪器接口字母)_____________

(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;__________(按正确的顺序填入下列操作的序号)。

①关闭分液漏斗活塞 ②打开分液漏斗活塞

③停止加热,充分冷却 ④加热装置D中陶瓷管

(3)装置A中导管m的作用是________________。

(4)装置D中除生成TiCl4外,同时生成一种气态不成盐氧化物,该反应的化学方程式为______________。

(5)设计实验证明装置E中收集到的液体中含有TiCl4:___________________________________。

(6)制得的TiCl4中常含有少量CCl4,从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为__________。

【答案】 c,b,h,i ②④③① 平衡压强,使浓盐酸更易滴落 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 取少量收集到的液体于洁净试管中,滴加适量水,液体变浑浊,则收集到的液体中含有TiCl4(其他合理答案也给分) 蒸馏

【解析】(1)由于TiCl4易溶于水,所以参加反应的Cl2必须先干燥,而收集TiCl4的装置后面必须有防止水蒸气进入的装置,所以正确的连接顺序为a→c→b→f→g→h→i→d→e→j;

(2)为防止炭粉在高温下被氧化,防止装置内的水蒸气使TiCl4变质,所以应先通入Cl2一段时间后再加热装置D,所以正确的操作顺序为② ④ ③ ① ;

(3)分液漏斗上连接的导管是为了平衡压强,使液体顺利流下;

(4) 装置D中的反应物为TiO2、C和Cl2,而生成物为TiCl4和CO,所以反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;

(5)根据表中信息,TiCl4遇水生成难溶物,所以可取少量收集到的液体于洁净试管中,滴加适量水,液体变浑浊,即证明收集到的液体中含有TiCl4;

(6)由于二者的沸点相差较大,所以可用蒸馏的方法分离TiCl4中含有的CCl4。

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