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+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(shí)驗(yàn)室制備TiCl₄的部分裝置．

請回答：
（1）B裝置中試劑為

濃硫酸

，其作用是

吸收水蒸氣

．
（2）C裝置中的反應(yīng)方程式為

TiO₂+2Cl₂+2C TiCl₄+2CO

．
（3）D裝置中冷凝水的方向?yàn)?!--BA-->

a

進(jìn)

b

出，該裝置的作用為

冷凝回流四氯化鈦

．
（4）評價此裝置的缺陷和不妥之處：

編號

裝置缺陷和不妥之處

①

②

③

Answer 1

分析：（1）根據(jù)制備的氯氣中含有雜質(zhì)水蒸氣；
（2）由于TiO₂、C、Cl₂混合物在高溫條件下制得TiCl₄和一種有毒氣體，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素種類不變的規(guī)律可知：該有毒氣體含有碳、氧兩種元素，由碳、氧兩種元素組成的有毒氣體只有一氧化碳；因此TiO₂、C、Cl₂混合物在高溫條件下反應(yīng)生成TiCl₄和一氧化碳；
（3）根據(jù)冷凝管內(nèi)的水流方向由下向上，因?yàn)檫@樣可以提高冷凝效果；四氯化鈦沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，所以要用冷凝管冷凝回收；
（4）①根據(jù)TiCl₄ 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解；
②根據(jù)TiCl₄ 水解產(chǎn)生的氯化氫極易溶于水；
③根據(jù)氯氣通過二氧化鈦和炭粉的混合物得到的CO氣體有毒，

解答：解：（1）因制備的氯氣中含有雜質(zhì)水蒸氣，可用濃硫酸來除去，故答案為：濃硫酸；干燥氯氣；
（2）由于TiO₂、C、Cl₂混合物在高溫條件下制得TiCl₄和一種有毒氣體，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素種類不變的規(guī)律可知：該有毒氣體含有碳、氧兩種元素，由碳、氧兩種元素組成的有毒氣體只有一氧化碳；因此TiO₂、C、Cl₂混合物在高溫條件下反應(yīng)生成TiCl₄和一氧化碳；
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiO₂+2Cl₂+2C TiCl₄+2CO，故答案為：TiO₂+2Cl₂+2C TiCl₄+2CO；
（3）因根據(jù)冷凝管內(nèi)的水流方向由下向上，即a進(jìn)b出，因?yàn)檫@樣可以提高冷凝效果；四氯化鈦是無色液體，沸點(diǎn)為136℃較低，受熱易揮發(fā)，所以冷凝管冷凝回收，故答案為：a；b；冷凝回流四氯化鈦；
（4）①、因TiCl₄ 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解，缺少阻止水蒸氣進(jìn)入D的裝置，所以TiCl₄ 遇空氣中水蒸氣發(fā)生水解，缺少阻止水蒸氣進(jìn)入D的裝置；
②、因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，所以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；
③、因氯氣通過二氧化鈦和炭粉的混合物得到的CO氣體有毒，缺少CO的處理裝置，所以由于CO氣體有毒，缺少CO的處理裝置．
故答案為：

編號	裝置缺陷和不妥之處
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裝置會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象
③	不能防止CO的逸出

點(diǎn)評：本題是結(jié)合物質(zhì)制備考查了基本實(shí)驗(yàn)操作，是一道綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題，考查考生分析實(shí)驗(yàn)裝置并評價實(shí)驗(yàn)方案的能力．