Question

【題目】四氯化鈦(TiCl4)是生產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。某化學興趣小組同學以TiO2和CCl4為原料在實驗室制取液態TiCl4，裝置如圖所示。

有關信息如下：

①反應原理：TiO2(s)+CCl4(g) △ T iCl4(g)+CO2(g)。

②反應條件：無水無氧且加熱。

③有關物質性質如下表：

物質	熔點/℃	沸點/℃	其它
CCl4	23	76	與TiCl4互溶
TiCl4	25	136	遇潮濕空氣產生白霧

請回答下列問題：

（1）裝置F橡皮管的作用是_________________________________________，裝置F中有氮氣生成，該反應的化學方程式為__________________________________________。

（2）實驗裝置依次連接的順序為F→B→_____→_____→_____→_____。________________

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

（4）實驗開始前首先點燃____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，保證反應在無水無氧環境下進行 不能 B裝置可以吸收水，但不能阻止空氣中的氧氣，不能保證反應在無氧環境下進行

【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生反應生成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中產生氮氣，通過氮氣將裝置中空氣排出，防止TiCl4被氧化，B為干燥管，干燥氮氣，防止生成的TiCl4遇潮濕的氣體產生白霧；A裝置加熱使四氯化碳揮發，D中裝置在加熱條件下，發生反應 TiO2(s)+CCl4(g) T iCl4(g)+CO2(g)，CCl4、TiCl4熔點較低，C裝置使這兩種物質轉化為液態， E裝置連接空氣，應該盛放濃硫酸，干燥空氣，根據以上分析可知，實驗裝置依次連接的順序為F→B→A→D→C→E。答案為：A、D、C、E

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

(4) D中的反應要保證在無水、無氧環境下進行，要先通一會兒氮氣，排除裝置中的空氣，再點燃酒精燈，因此實驗開始前首先點燃F處酒精燈。答案為：F、排除裝置中的空氣，保證反應在無水無氧環境下進行

（5）因為TiCl4遇潮濕空氣產生白霧，發生水解反應，且反應在無氧條件下進行，故E裝置作用是防止空氣中水蒸氣、氧氣進入；B裝置可以吸收水，但不能不能吸收空氣中的氧氣，不能保證反應在無氧環境下進，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，不能保證反應在無氧環境下進行