Question

【題目】四氯化鈦(TiCl4)是制取航天工業材料——鈦合金的重要原料。實驗室以TiO2和CCl4為原料樹取液態TiCl4的裝置如圖所示（部分夾持裝置省略）。

已知：有關物質的性質如下表：

物質	熔點/℃	沸點/℃	其他
CCl4	-23	76	與TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮濕空氣產生白霧，在550 ℃時能被氧氣氧化

請回答下列問題：

（1）儀器A的名稱是________，儀器A中盛裝的試劑是___________。

（2）CCl4的電子式為__________。

（3）裝置C處硬質玻管中反應的化學方程式為__________________。

（4）TiCl4遇潮濕空氣會產生TiO2，反應的化學方程式為________________。

（5）儀器N中收集到的物質主要有___________（寫化學式），從產物中分離出TiCl4的實驗方法是_____________。

（6）TiCl4還可由TiO2、焦炭和氯氣在加熱條件下制得，生成體積比為2∶1的CO和CO2混合氣體，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。請設計實驗方案驗證產物氣體中有CO:_______________。

Answer 1

【答案】 球形干燥管或干燥管 堿石灰或生石灰、氫氧化鈉，氯化鈣等 TiO2+CCl4TiCl4+CO2 TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl CCl4、TiCl4 蒸餾 4：3 將產物氣體依序通入足量的NaOH溶液→干燥劑→灼熱的CuO→澄清石灰水，若最終澄清石灰水變渾濁，灼熱的CuO固體由黑色變紅色，則產物中有CO

【解析】試題分析：氮氣把CCl4蒸汽趕入C中與TiO2反應生成TiCl4和CO2；根據TiCl4的沸點是136℃，用冰水冷凝收集TiCl4，TiCl4遇水蒸氣易水解，所以實驗開始和結束都要用干燥裝置；

解析：（1）儀器A的名稱是球形干燥管，儀器A的目的是干燥氮氣，A中盛裝的試劑是堿石灰。

（2）CCl4是共價化合物，原子最外層都滿足8電子結構，CCl4的電子式為：。

（3）裝置C處CCl4蒸汽在加熱條件下與TiO2反應生成TiCl4和CO2，反應的化學方程式為：TiO2+CCl4TiCl4+CO2。

（4）TiCl4遇潮濕空氣會發生水解反應生成TiO2和氯化氫，反應的化學方程式為：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl。

（5）CCl4、TiCl4的沸點都大于0℃，儀器N中收集到的物質主要有CCl4、TiCl4 ，根據沸點不同，用蒸餾法從CCl4、TiCl4中分離出TiCl4。

（6）TiCl4還可由TiO2、焦炭和氯氣在加熱條件下制得，生成體積比為2∶1的CO和CO2混合氣體，反應的方程式為2TiO2+3C+4Cl2=2TiCl4+2CO+CO2，反應中氯氣是氧化劑，碳是還原劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4∶3；將產物氣體依序通入足量的NaOH溶液→干燥劑→灼熱的CuO→澄清石灰水，若最終澄清石灰水變渾濁，灼熱的CuO固體由黑色變紅色，則產物中有CO。