Question

（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(dāng)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^-、CO₃^2-、OH^-和SO

2- 4

．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 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）．	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．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計,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

專題：鹵族元素,氧族元素

分析：Ⅰ、（1）實驗時，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)所限制實驗試劑和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，選擇具有強氧化性的高錳酸鉀溶液，證明SO₃^2-的存在；因為HClO具有強氧化性，選擇淀粉-KI溶液，證明有ClO^-的存在．

解答： 解：Ⅰ、（1）實驗時，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，操作順序為③①④②，故答案為：③①④②；
（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TiO₂+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）因為吸收液呈堿性，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．
在B試管中滴加淀粉-KI溶液，若溶液變藍色，證明有ClO^-，否則無；
故答案為：

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
b	褪色
d	變藍色

點評：本題考查物質(zhì)的制備和性質(zhì)探究，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，要根�?jù)實驗原理提出假設(shè)，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)加以驗證，側(cè)重于考查學(xué)生的實驗探究能力和對知識的應(yīng)用能力，題目難度中等．