Question

14．四氯化碳是生產(chǎn)金屬鈦及其化合物的重要中間體，實(shí)驗(yàn)窒利用反應(yīng)：TiO₂（s）+2CCl₄（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl₄（g）+CO₂（g），制取TiCl₄，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其它
CCl4	-23	76	與 TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧，加熱時(shí)能被氧氣氧化

回答下列問題：
（1）儀器m的名稱為球形干燥管．
（2）裝置A中有氮?dú)馍�成，該反�?yīng)的化學(xué)方程式為NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+NaCl+2H₂O
（3）實(shí)驗(yàn)裝置依次連接的順序?yàn)锳→F→B→C→E→D．裝置F中盛有的物質(zhì)是濃硫酸（4）裝置D的作用是防止外界的水汽進(jìn)入TiCl₄收集裝置里．
（5）欲分離裝置E中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是蒸餾．
（6）反應(yīng)結(jié)束前進(jìn)行如下操作：①停止通氮?dú)猗谙�滅酒精燈③冷卻至室溫，正確的操作順序是②③①（填序號(hào)）
（7）利用反應(yīng)：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl₄（g）+2CO（g），也可以制取TiCl₄，除了在上述實(shí)驗(yàn)裝置中將裝置A改為氯氣的發(fā)生裝置，撤去裝置B之外，請(qǐng)簡述對(duì)其他裝置的改變：石英管內(nèi)改為盛TiO₂和C；增加CO的吸收裝置；．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合常見儀器的結(jié)構(gòu)可確定儀器m的名稱；
（2）制備氮?dú)獾姆磻?yīng)其原理是NaNO₂和NH₄Cl中氮元素自身的歸中氧化還原反應(yīng)；
（3）（4）裝置A產(chǎn)生的氮?dú)夂�有水蒸氣，通過裝置F中濃硫酸除去，然后利用干燥的氮?dú)鈱⑺穆然�碳蒸氣吹入C裝置，使四氯化碳和二氧化鈦反應(yīng)，B裝置目的是將四氯化碳液體轉(zhuǎn)化為氣體，C中發(fā)生反應(yīng)TiO₂（s）+CCl₄（g）$\stackrel{△}{→}$TiCl₄（g）+CO₂（g），E中降低溫度目的是得到液態(tài)TiCl₄，裝置D是一個(gè)干燥裝置，防止外界的水汽進(jìn)入TiCl₄收集裝置里；
（5）D中的液態(tài)混合物為TiCl₄與未反應(yīng)的CCl₄，二者互溶；
（6）終止實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止倒吸，應(yīng)先熄滅酒精燈，冷卻到室溫后再停止通入N₂；
（7）在上述實(shí)驗(yàn)裝置中將通氮?dú)飧臑橥�氯氣，撤去裝置B，石英管內(nèi)二氧化鈦要改為二氧化鈦和C的混合物，因?yàn)槁葰狻�CO有毒，需要有尾氣處理裝置和生成CO的吸收裝置．

解答 解：（1）儀器m為球形干燥管，用于干燥氣體，故答案為：球形干燥管；
（2）裝置A中有氮?dú)馍�成，是NaNO₂和NH₄Cl中氮元素自身的歸中氧化還原反應(yīng)，化學(xué)方程式為NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+NaCl+2H₂O；
故答案為：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+NaCl+2H₂O；
（3）裝置A產(chǎn)生的氮?dú)夂�有水蒸氣，通過裝置F中濃硫酸除去，然后利用干燥的氮?dú)鈱⑺穆然�碳蒸氣吹入C裝置，使四氯化碳和二氧化鈦反應(yīng)，B裝置目的是將四氯化碳液體轉(zhuǎn)化為氣體，C中發(fā)生反應(yīng)TiO₂（s）+CCl₄（g）$\stackrel{△}{→}$TiCl₄（g）+CO₂（g），E中降低溫度目的是得到液態(tài)TiCl₄，裝置D是一個(gè)干燥裝置，防止外界的水汽進(jìn)入TiCl₄收集裝置里，實(shí)驗(yàn)裝置依次連接的順序?yàn)锳→F→B→C→E→D；
故答案為：B；C；E；濃硫酸；
（4）裝置D的作用是防止外界的水汽進(jìn)入TiCl₄收集裝置里；
故答案為：防止外界的水汽進(jìn)入TiCl₄收集裝置里；
（5）D中的液態(tài)混合物為TiCl₄與未反應(yīng)的CCl₄，二者互溶，但CCl₄和TiCl₄是兩種沸點(diǎn)差異較大的液體混合物，應(yīng)該用蒸餾進(jìn)行分離；
故答案為：蒸餾；
（6）終止實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止倒吸，應(yīng)先熄滅酒精燈，冷卻到室溫后再停止通入N₂；
故答案為：②③①；
（7）在上述實(shí)驗(yàn)裝置中將通氮?dú)飧臑橥�氯氣，撤去裝置B，石英管內(nèi)二氧化鈦要改為二氧化鈦和C的混合物，因?yàn)槁葰庥卸�，需要有尾氣處理裝置，可以通過堿石灰的干燥管吸收；增加CO的吸收裝置（答橡膠袋、盛醋酸亞銅氨的洗氣瓶等均可）．
故答案為：石英管內(nèi)改為盛TiO₂和C；增加CO的吸收裝置；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、物質(zhì)分離和提純、鹽類水解等知識(shí)點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)基本操作方法、知道各個(gè)裝置作用是解本題關(guān)鍵，題目難度不大．