Question

13．四氯化鈦（TiCl₄）是制取航天工業(yè)材料--鈦合金的重要原料．實(shí)驗(yàn)室以TiO₂和CCl₄為原料制取液態(tài)TiCl₄的裝置如圖所示（部分夾持裝置省略）．

已知：有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如表：

物質(zhì)	熔點(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，在550℃時(shí)能被氧氣氧化

請回答下列問題：
（1）儀器A的名稱是球形干燥管，儀器A中盛裝的試劑是堿石灰或生石灰、氫氧化鈉，氯化鈣等．
（2）CCl₄的電子式為．
（3）裝置C處硬質(zhì)玻管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO₂（s）+CCl₄（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl₄（g）+CO₂（g）．
（4）TiCl₄遇潮濕空氣會產(chǎn)生TiO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl₄+2H₂O=TiO₂+4HCl．
（5）儀器N中收集到的物質(zhì)主要有CCl₄、TiCl₄（寫化學(xué)式），從產(chǎn)物中分離出TiCl4的實(shí)驗(yàn)方法是蒸餾．
（6）TiCl₄還可由TiO₂、焦炭和氯氣在加熱條件下制得，生成體積比為2：1的CO和CO₂混合氣體，該感應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：3．請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證產(chǎn)物氣體中有CO：將產(chǎn)物氣體依序通入足量的NaOH溶液→干燥劑→灼熱的CuO→澄清石灰水，若最終澄清石灰水變渾濁，灼熱的CuO固體由黑色變紅色，則產(chǎn)物中有CO．

Answer 1

分析 以TiO₂和CCl₄為原料制取液態(tài)TiCl₄的裝置：通過氮?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，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）由儀器構(gòu)造可知儀器A為球形干燥管，盛放堿石灰或生石灰、氫氧化鈉，氯化鈣等，故答案為：球形干燥管；堿石灰或生石灰、氫氧化鈉，氯化鈣等；
（2）四氯化碳分子碳原子分別與四個(gè)氯原子形成共用電子對，電子式為，故答案為：；
（3）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）；
故答案為：TiO₂（s）+CCl₄（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl₄（g）+CO₂（g）；
（4）由題可知四氯化碳遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧，說明有氯化氫生成，則反應(yīng)方程式為：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+4HCl；
故答案為：TiCl₄+2H₂O=TiO₂+4HCl；
（5）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；
故答案為：CCl₄、TiCl₄；蒸餾；
（6）TiCl₄還可由TiO₂、焦炭和氯氣在加熱條件下制得，生成體積比為2：1的CO和CO₂混合氣體，反應(yīng)為：2TiO₂+3C+4Cl₂=2CO+CO₂+2TiCl₄，氯氣化合價(jià)降低得電子作氧化劑，C化合價(jià)升高失電子作還原劑，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：3；
驗(yàn)證產(chǎn)物氣體中有CO，可利用CO的還原性，驗(yàn)證前排除其他氣體，方法為：將產(chǎn)物氣體依序通入足量的NaOH溶液→干燥劑→灼熱的CuO→澄清石灰水，若最終澄清石灰水變渾濁，灼熱的CuO固體由黑色變紅色，則產(chǎn)物中有CO；
故答案為：4：3；將產(chǎn)物氣體依序通入足量的NaOH溶液→干燥劑→灼熱的CuO→澄清石灰水，若最終澄清石灰水變渾濁，灼熱的CuO固體由黑色變紅色，則產(chǎn)物中有CO．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)制備方案設(shè)計(jì)，主要考查了化學(xué)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)方案評價(jià)、氧化還原反應(yīng)、環(huán)境保護(hù)等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析問題和解決問題的能量，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與積累．