Question

【題目】鈦(Ti)被譽為第三金屬，廣泛應用于航空航天等領域。四氯化鈦(TiCl4)是生產金屬鈦的重要原料，某小組設計實驗制備四氯化鈦并驗證其產物CO，裝置如下：

已知部分信息如下：

①制TiCl4的反應原理為：TiO2(S)+2C(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+2CO(g) ②四氯化鈦的熔、沸點分別為－24℃、136℃，易揮發，在水或淛濕空氣中都極易水解，加熱時能被O2氧化

回答下列問題：

(1)氣流由左至右，裝置的正確連接順序為：A、______________________、H、E(填字母)。

(2)A中盛裝鹽酸的儀器名稱是___________；G裝置的作用是______________________。

(3)寫出A中發生反應的化學方程式：______________________；實驗室欲制備6720mLCl2(標準狀態)，則理論上應轉移___________mol電子。

(4)能證明上述反應有CO生成的實驗現象是______________________。

(5)利用圖所示裝置測定產品純度：取 w g TiCl4產品進行實驗，向安全漏斗中加入適量蒸餾水，待四氯化鈦充分反應后，將燒瓶和漏斗中的液體一并轉入錐形瓶中，滴加幾滴0.1mol·L－1的K2CrO4溶液作指示劑（注意：Ag2CrO4呈磚紅色)，用cmol·L－1AgNO3溶液滴定至終點，消耗滴定液VmL。[已知：常溫下，Ksp(AgCl)=1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10－12。TiCl4+(2+n)H2O=TiO2·nH2O↓+4HCl]

①安全漏斗在本實驗中的作用除加水外，還有______________________。

②根據上述數據計算該產品的純度為___________(用含w、c和V的代數式表示)。

Answer 1

【答案】J、D、B、C、G、F 分液漏斗 吸收多余的氯氣，避免對后續反應造成干擾 KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O 0.5 F中黑色粉末變紅色，H中澄清石灰水變渾濁 ①形成液封，吸收多余的氯化氫氣體

【解析】

(1)實驗裝置的設計思路為：制備氯氣、除氯化氫、干燥氯氣、制備四氯化鈦、收集產品、除氯氣、CO還原CuO、檢驗CO2、收集尾氣，故裝置的連接順序應為：AJDBCGFHE；

(2)儀器名稱為分液漏斗，G中堿石灰吸收未反應的Cl2，避免干擾CO和CuO的反應；

(3)氯酸鉀與濃鹽酸反應生成氯化鉀、氯氣和水，發生歸中反應，反應的化學方程式為KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O；

氯酸鉀中氯被還原成氯氣，此處n(Cl2)=0.3 mol，轉移0.5 mol電子；

(4) F中黑色粉末變為紅色，說明該氣體有還原性，H中澄清石灰水變渾濁，說明其氧化產物為CO2，結合F、H中的現象方可證明氣體為CO；

(5)①安全漏斗在本實驗中的作用除加水外，還可以形成液封，吸收多余的HC1氣體，避免HCI損失；

②n(TiCl4)==mol，(TiCl4)= ×100%=。