四氯化鈦是無色液體,沸點為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。下圖是實驗室制備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為 進 出,該裝置的作用為 。
(4)評價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 |
(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裝置會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象 ③不能防止CO的逸出
本題是結(jié)合物質(zhì)制備的實驗題,考查考生分析實驗裝置并評價實驗方案的能力。從實驗裝置可以看出裝置A可以制得Cl2,經(jīng)濃H2SO4干燥后進入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進入b流出。但該裝置也有不妥之處:如Cl2和HCl可以進入E裝置中,會引起倒吸;E中的水蒸氣仍可進入裝置D中引起TiCl4水解;有毒氣體CO會排放到空氣中等。
點評:設(shè)計物質(zhì)制備實驗方案,要遵循以下原則:實驗步驟盡可能簡單、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)上述原則評價設(shè)計的實驗方案正確與否、是否有不妥之處等。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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編號 | 裝置的缺陷和不妥之處 |
a | TiCl4 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解,缺少阻止水蒸氣進入D的裝置 TiCl4 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解,缺少阻止水蒸氣進入D的裝置 |
b | TiCl4 水解產(chǎn)生的氯化氫極易溶于水,需要加上防倒吸的裝置 TiCl4 水解產(chǎn)生的氯化氫極易溶于水,需要加上防倒吸的裝置 |
… | 由于CO氣體有毒,缺少CO的處理裝置 由于CO氣體有毒,缺少CO的處理裝置 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
編號 | 裝置缺陷和不妥之處 | ① | ② | ③ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
Ⅰ、 四氯化鈦是無色液體,沸點為136℃。它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+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。下圖是某科研小組制備TiCl4的反應(yīng)裝置:
其主要操作步驟如下:
①連接好整套裝置,在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時間;
②當錐形瓶中TiCl4的量不再增加時,停止加熱,從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止;
③將TiO2、炭粉混合均勻后,裝入管式電爐中;
④將電爐升溫到800℃,一段時間后改通Cl2,同時在冷凝管中通冷凝水。
試回答下列問題:
(1)正確的操作順序為(填序號) ;
(2)裝置A中的反應(yīng)的離子方程式為 ;
(3)C裝置中的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
Ⅱ、若該科研小組將剛吸收過少量SO2的NaOH溶液注入裝置E對上述實驗的尾氣進行吸收處理,則吸收尾氣一段時間后,吸收液(強堿性)中肯定存在Cl、CO32-、OH和SO。請設(shè)計實驗,探究該吸收液中可能存在的其他陰離子(不考慮鹽類的水解).
(1)提出合理假設(shè):
假設(shè)1:只存在SO32-;
假設(shè)2:既不存在SO32-也不存在ClO-;
假設(shè)3: 。
(2)設(shè)計實驗方案,進行實驗。請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實驗試劑:
a.3mo lL-1 H2SO4 b.0.01mol L-1 KMnO4 c.1molL-1 BaCl2
d.淀粉—KI溶液 e.酚酞試劑 f.品紅溶液
實驗步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1:取少量吸收液于試管中,滴加3 molL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中。 | |
步驟2:向A試管中滴加1~2滴 (填序號)。 | 若溶液 ,則假設(shè)1成立。 否則,則假設(shè)2或3成立。 |
步驟3:向B試管中滴加1~2滴 (填序號)。 | 若溶液 ,則假設(shè)3成立。 否則,結(jié)合步驟2,則假設(shè)2成立。 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(9分) 四氯化鈦是無色液體,沸點為136℃。它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+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。下圖是實驗室制備TiCl4的反應(yīng)裝置,其主要操作步驟如下:
①連接好整套裝置,在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時間;
②當錐形瓶中TiCl4的量不再增加時,停止加熱,從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止;
③將TiO2、炭粉混合均勻后,裝入管式電爐中;
④ 將電爐升溫到800℃,一段時間后改通Cl2,同時在冷凝管中通冷凝水。
試回答下列問題:
(1)正確的操作順序為(填序號) 。
(2)裝置A中的反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)C裝置中的反應(yīng)方程式為: 。
(4)操作①的目的是 。
(5)裝置D中冷凝管進水口的位置是(填a或b) ,裝置E的作用是 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2010屆湖北省高三十月月考化學(xué)測試卷 題型:實驗題
(9分) 四氯化鈦是無色液體,沸點為136℃。它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+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。下圖是實驗室制備TiCl4的反應(yīng)裝置,其主要操作步驟如下:
①連接好整套裝置,在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時間;
②當錐形瓶中TiCl4的量不再增加時,停止加熱,從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止;
③將TiO2、炭粉混合均勻后,裝入管式電爐中;
④ 將電爐升溫到800℃,一段時間后改通Cl2,同時在冷凝管中通冷凝水。
試回答下列問題:
(1)正確的操作順序為(填序號) 。
(2)裝置A中的反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)C裝置中的反應(yīng)方程式為: 。
(4)操作①的目的是 。
(5)裝置D中冷凝管進水口的位置是(填a或b) ,裝置E的作用是 。
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