Question

（Ⅰ） 四氯化鈦是無(wú)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+H₂O=TiOCl₂+2HCl↑）．在650℃～850℃下，將氯氣通過(guò)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(shí)間；
②當(dāng)錐形瓶中TiCl₄的量不再增加時(shí)，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(shí)間后改通Cl₂，同時(shí)在冷凝管中通冷凝水．
試回答下列問(wèn)題：
（1）正確的操作順序?yàn)椋ㄌ钚蛱?hào)）

 

；
（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(guò)少量SO₂的NaOH溶液注入裝置E對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的尾氣進(jìn)行吸收處理，則吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液（強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl^-、CO₃^2-、OH^-和SO

2- 4

．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮鹽類(lèi)的水解）．
（1）提出合理假設(shè)：
假設(shè)1：只存在SO₃^2-；
假設(shè)2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；
假設(shè)3：

 

．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．限選實(shí)驗(yàn)試劑：
a．3mo l?L^-1H₂SO₄        b．0.01mol?L^-1KMnO₄        c．1mol?L^-1BaCl₂
d．淀粉-KI溶液         e．酚酞試劑                  f．品紅溶液

實(shí)驗(yàn)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3mol?L-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(hào)）．	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(hào)）．	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．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：鹵族元素,氧族元素

分析：Ⅰ、（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先裝入藥品，然后通入二氧化碳，將容器中的水蒸氣、氧氣等排除，加熱反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，繼續(xù)通入二氧化碳，將裝置內(nèi)的氯氣、CO等排出；
（2）裝置A中用于制備氯氣，反應(yīng)加熱，應(yīng)為二氧化錳和濃鹽酸的反應(yīng)；
（3）在650℃～850℃下，將氯氣通過(guò)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，根據(jù)質(zhì)量守恒，應(yīng)生成CO；
Ⅱ、（1）根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，可假設(shè)1：只存在SO₃^2-；假設(shè)2：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-；假設(shè)3只存在ClO^-；
（2）根據(jù)所限制實(shí)驗(yàn)試劑和SO₃^2-、ClO^-的性質(zhì)，先加入硫酸至酸性，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；H₂SO₃具有還原性，選擇具有強(qiáng)氧化性的高錳酸鉀溶液，證明SO₃^2-的存在；因?yàn)镠ClO具有強(qiáng)氧化性，選擇淀粉-KI溶液，證明有ClO^-的存在．

解答： 解：Ⅰ、（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先裝入藥品，然后通入二氧化碳，將容器中的水蒸氣、氧氣等排除，加熱反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，繼續(xù)通入二氧化碳，將裝置內(nèi)的氯氣、CO等排出，操作順序?yàn)棰邰佗堍�，故答案為：③①④②�?br />（2）裝置A中用于制備氯氣，反應(yīng)加熱，應(yīng)為二氧化錳和濃鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為4H⁺+2Cl^-+MnO₂

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：4H⁺+2Cl^-+MnO₂

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）在650℃～850℃下，將氯氣通過(guò)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，根據(jù)質(zhì)量守恒，應(yīng)生成CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為T(mén)iO₂+2Cl₂+2C

650℃-850℃  .

TiCl₄+2CO，
故答案為：TiO₂+2Cl₂+2C

650℃-850℃  .

TiCl₄+2CO；
Ⅱ、（1）根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，可提出以下假設(shè)：
假設(shè)1、只存在SO₃^2-，
假設(shè)2、既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-，
假設(shè)3、只存在ClO^-；
故答案為：只存在ClO^-；
（2）因?yàn)槲�收液呈堿性，先取少量吸收液于試管中，滴加3moL-L^-1 H₂SO₄至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中先加入硫酸的試管，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；
在A試管中滴加0.01mol?L^-1KMnO₄溶液，若紫紅色褪去，證明有SO₃^2-，否則無(wú)．
在B試管中滴加淀粉-KI溶液，若溶液變藍(lán)色，證明有ClO^-，否則無(wú)；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
b	褪色
d	變藍(lán)色

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的制備和性質(zhì)探究，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，要根�?jù)實(shí)驗(yàn)原理提出假設(shè)，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)加以驗(yàn)證，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，題目難度中等．