Question

四氯化鈦是無色液體，沸點(diǎn)為136℃。它極易水解，遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”（TiCl₄+H₂OTiOCl₂+2HCl↑）。在650～850℃下，將氯氣通過二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。下圖是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl₄的部分裝置。

請回答：

（1）B裝置中試劑為        ，其作用是            （每空l分）。

（2）C裝置中的反應(yīng)方程式為         。

（3）D裝置中冷凝水的方向?yàn)?u>       進(jìn)       出，該裝置的作用為       。

（4）評價(jià)此裝置的缺陷和不妥之處（每空2分）：

編號	裝置缺陷和不妥之處
①
②
③

Answer 1

（1）濃硫酸   吸收水蒸氣（干燥氯氣）

（2）TiO₂+2Cl₂+2C  TiCl₄+2CO

（3）a   b   冷凝回流四氯化鈦

（4）①不能阻止E裝置的水汽進(jìn)入D裝置，而引起四氯化鈦水解  ②由于氯化氫和氯氣易溶于氫氧化鈉溶液，E裝置會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象   ③不能防止CO的逸出

解析:

本題是結(jié)合物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)題，考查考生分析實(shí)驗(yàn)裝置并評價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的能力。從實(shí)驗(yàn)裝置可以看出裝置A可以制得Cl₂，經(jīng)濃H₂SO₄干燥后進(jìn)入C裝置中，即可生成TiCl₄，根據(jù)反應(yīng)物可知生成的有毒氣體只能是CO，據(jù)此可寫出化學(xué)方程式。為了冷凝回流TiCl₄蒸氣，可以用冷水冷卻，冷水要從a進(jìn)入b流出。但該裝置也有不妥之處：如Cl₂和HCl可以進(jìn)入E裝置中，會(huì)引起倒吸；E中的水蒸氣仍可進(jìn)入裝置D中引起TiCl₄水解；有毒氣體CO會(huì)排放到空氣中等。

點(diǎn)評：設(shè)計(jì)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案，要遵循以下原則：實(shí)驗(yàn)步驟盡可能簡單、便于操作、原料來源廣泛、用量少且成本低、原子利用率高、副產(chǎn)物便于除去、不污染環(huán)境等�？梢愿鶕�(jù)上述原則評價(jià)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案正確與否、是否有不妥之處等。