Question

12．某化學(xué)興趣小組同學(xué)以TiO₂和CCl₄為原料在實(shí)驗(yàn)室制取液態(tài)TiCl₄，裝置如圖所示．
有關(guān)信息如下：
①反應(yīng)原理：TiO₂（s）+CCl₄（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl₄（g）+CO₂（g）
②反應(yīng)條件：無(wú)水無(wú)氧且加熱
③有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如表：

物質(zhì)	溶點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其他
CCl4	-23	76	與TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）B中盛有CCl₄的儀器名稱是錐形瓶，儀器A裝的試劑不可能是（填序號(hào)）b．
a．堿石灰       b．無(wú)水硫酸銅       c．氧化鈣        d．燒堿
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前的操作包括：①組裝儀器，②檢查裝置氣密性，③加裝藥品，④通一會(huì)兒氮?dú)猓�⑤最后點(diǎn)燃酒精燈．第④步的目的是排除裝置中的空氣，保證反應(yīng)在無(wú)水、無(wú)氧環(huán)境下進(jìn)行．
（3）裝置E中的試劑是濃硫酸；E裝置不能（填“能”或“不能”）換成A裝置，理由是A裝置可以吸收水，但不能不能吸收空氣中的氧氣，不能保證反應(yīng)在無(wú)氧環(huán)境下進(jìn)，故E裝置不能換成A裝置．
（4）欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是蒸餾．
（5）TiCl₄還可由TiO₂和焦炭、氯氣在加熱下反應(yīng)制得，同時(shí)有氣體生成，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究氣體的成分．此氣體可能是CO或CO₂或CO與CO₂的混合氣體，將氣體先通過(guò)澄清石灰水，干燥后再通入到灼熱的裝有CuO的玻璃管中，若不變渾濁則為CO，若渾濁但沒(méi)有紅色固體產(chǎn)生，則為CO₂，若渾濁且有紅色固體產(chǎn)生，則為CO與CO₂的混合氣體．

Answer 1

分析 通過(guò)氮?dú)鈱⒀b置中空氣排出，防止TiCl₄被氧化，A為干燥管，干燥氮?dú)�，防止生成的TiCl₄遇潮濕的氣體產(chǎn)生白霧；B裝置加熱使四氯化碳揮發(fā)，C中裝置在加熱條件下，發(fā)生反應(yīng)TiO₂（s）+CCl₄（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl₄（g）+CO₂（g），CCl₄、TiCl₄熔點(diǎn)較低，D裝置使這兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，二者能互溶，應(yīng)該采用蒸餾方法分離，E裝置連接空氣，應(yīng)該盛放濃硫酸，干燥空氣，
（1）B中盛有CCl₄的儀器名稱是錐形瓶；無(wú)水硫酸銅吸水效率太低，一般不用作干燥劑；
（2）反應(yīng)得到氣體TiCl₄與二氧化碳，裝置氣密性要好，在加裝藥品之前應(yīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性，之后要先通一會(huì)兒氮?dú)�，排除裝置中的空氣，再點(diǎn)燃酒精燈；
（3）由于TiCl₄遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧，發(fā)生水解反應(yīng)，且反應(yīng)在無(wú)氧條件下進(jìn)行，故E裝置作用是防止空氣中水蒸氣、氧氣進(jìn)入；A裝置不能吸收空氣中的氧氣；
（4）互溶的溶液采用蒸餾方法分離；
（5）氣體可能是CO或CO₂或CO與CO₂的混合氣體，利用CO的還原性檢驗(yàn)CO，利用二氧化碳和澄清石灰水反應(yīng)檢驗(yàn)二氧化碳．

解答 解：通過(guò)氮?dú)鈱⒀b置中空氣排出，防止TiCl₄被氧化，A為干燥管，干燥氮?dú)�，防止生成的TiCl₄遇潮濕的氣體產(chǎn)生白霧；B裝置加熱使四氯化碳揮發(fā)，C中裝置在加熱條件下，發(fā)生反應(yīng)TiO₂（s）+CCl₄（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl₄（g）+CO₂（g），CCl₄、TiCl₄熔點(diǎn)較低，D裝置使這兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，二者能互溶，應(yīng)該采用蒸餾方法分離，E裝置連接空氣，應(yīng)該盛放濃硫酸，干燥空氣，
（1）B中盛有CCl₄的儀器名稱是錐形瓶；無(wú)水硫酸銅吸水效率太低，一般不用作干燥劑，其它物質(zhì)能作干燥劑，
故答案為：錐形瓶；b；
（2）反應(yīng)得到氣體TiCl₄與二氧化碳，裝置氣密性要好，在加裝藥品之前應(yīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性，之后要先通一會(huì)兒氮?dú)�，排除裝置中的空氣，再點(diǎn)燃酒精燈；
第④步的目的是排除裝置中的空氣，保證反應(yīng)在無(wú)水、無(wú)氧環(huán)境下進(jìn)行；
故答案為：檢查裝置的氣密性；通一會(huì)兒氮?dú)�；排除裝置中的空氣，保證反應(yīng)在無(wú)水、無(wú)氧環(huán)境下進(jìn)行；
（3）由于TiCl₄遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧，發(fā)生水解反應(yīng)，且反應(yīng)在無(wú)氧條件下進(jìn)行，故E裝置作用是防止空氣中水蒸氣、氧氣進(jìn)入；A裝置可以吸收水，但不能不能吸收空氣中的氧氣，不能保證反應(yīng)在無(wú)氧環(huán)境下進(jìn)，故E裝置不能換成A裝置；
故答案為：濃硫酸；不能；A裝置可以吸收水，但不能不能吸收空氣中的氧氣，不能保證反應(yīng)在無(wú)氧環(huán)境下進(jìn)，故E裝置不能換成A裝置；
（4）互溶的溶液采用蒸餾方法分離，四氯化碳和四氯化鈦互溶，應(yīng)該采用蒸餾方法分離，故答案為：蒸餾；
（5）氣體可能是CO或CO₂或CO與CO₂的混合氣體，利用CO的還原性檢驗(yàn)CO，利用二氧化碳和澄清石灰水反應(yīng)檢驗(yàn)二氧化碳，其檢驗(yàn)方法為：此氣體可能是CO或CO₂或CO與CO₂的混合氣體，將氣體先通過(guò)澄清石灰水，干燥后再通入到灼熱的裝有CuO的玻璃管中，若不變渾濁則為CO，若渾濁但沒(méi)有紅色固體產(chǎn)生，則為CO₂，若渾濁且有紅色固體產(chǎn)生，則為CO與CO₂的混合氣體，
故答案為：此氣體可能是CO或CO₂或CO與CO₂的混合氣體，將氣體先通過(guò)澄清石灰水，干燥后再通入到灼熱的裝有CuO的玻璃管中，若不變渾濁則為CO，若渾濁但沒(méi)有紅色固體產(chǎn)生，則為CO₂，若渾濁且有紅色固體產(chǎn)生，則為CO與CO₂的混合氣體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理、物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)基本操作方法等知識(shí)點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，同時(shí)考查學(xué)生獲取信息利用信息解答問(wèn)題能力，難點(diǎn)是（5）題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．