Question

【題目】四氯化鈦(TiCl4)是生產(chǎn)金屬鈦及其化合物的重要中間體。室溫下，四氯化鈦為無色液體。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) △ T iCl4(g)+CO2(g)。

②反應(yīng)條件：無水無氧且加熱。

③有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表：

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

請回答下列問題：

（1）裝置F橡皮管的作用是_________________________________________，裝置F中有氮?dú)馍�成，該反�?yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)裝置依次連接的順序?yàn)?/span>F→B→_____→_____→_____→_____。________________

（3）欲分離C中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是_____________。

（4）實(shí)驗(yàn)開始前首先點(diǎn)燃____處酒精燈（填“D或F”），目的是___________________。

（5）E裝置______（填“能或不能”）換成B裝置，理由是________________________。

Answer 1

【答案】 平衡氣壓，使液體順利流下 NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O A、D、C、E 蒸餾 F 排除裝置中的空氣，保證反應(yīng)在無水無氧環(huán)境下進(jìn)行 不能 B裝置可以吸收水，但不能阻止空氣中的氧氣，不能保證反應(yīng)在無氧環(huán)境下進(jìn)行

【解析】（1）裝置F中連有一段橡皮管 ，可以平衡分液漏斗和圓底燒瓶之間的氣壓，便于分液漏斗中的液體順利流下；在圓底燒瓶中NaNO2和NH4Cl在加熱的條件下可以發(fā)生反應(yīng)生成N2、NaCl和H2O，方程式為：NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O 答案為： 平衡氣壓，使液體順利流下 、NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O

（2）裝置F中產(chǎn)生氮?dú)�，通過氮?dú)鈱⒀b置中空氣排出，防止TiCl4被氧化，B為干燥管，干燥氮?dú)猓�防止生成的TiCl4遇潮濕的氣體產(chǎn)生白霧；A裝置加熱使四氯化碳揮發(fā)，D中裝置在加熱條件下，發(fā)生反應(yīng) TiO2(s)+CCl4(g) T iCl4(g)+CO2(g)，CCl4、TiCl4熔點(diǎn)較低，C裝置使這兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)， E裝置連接空氣，應(yīng)該盛放濃硫酸，干燥空氣，根據(jù)以上分析可知，實(shí)驗(yàn)裝置依次連接的順序?yàn)?/span>F→B→A→D→C→E。答案為：A、D、C、E

（3）C中的液態(tài)混合物為TiCl4與未反應(yīng)的CCl4，二者互溶，采取蒸餾方法進(jìn)行分離，答案為：蒸餾；

(4) D中的反應(yīng)要保證在無水、無氧環(huán)境下進(jìn)行，要先通一會兒氮?dú)猓�排除裝置中的空氣，再點(diǎn)燃酒精燈，因此實(shí)驗(yàn)開始前首先點(diǎn)燃F處酒精燈。答案為：F、排除裝置中的空氣，保證反應(yīng)在無水無氧環(huán)境下進(jìn)行

（5）因?yàn)門iCl4遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧，發(fā)生水解反應(yīng)，且反應(yīng)在無氧條件下進(jìn)行，故E裝置作用是防止空氣中水蒸氣、氧氣進(jìn)入；B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)在無氧環(huán)境下進(jìn)，故E裝置不能換成B裝置；答案為：不能 、B裝置可以吸收水，但不能阻止空氣中的氧氣，不能保證反應(yīng)在無氧環(huán)境下進(jìn)行