Question

（16分）某化学兴趣小组同学以TiO₂和CCl₄为原料在实验室制取液态TiCl₄，装置如图所示。

有关信息如下：

①反应原理：TiO₂(s)＋CCl₄(g)TiCl₄(g)＋CO₂(g)

②反应条件：无水无氧且加热

③有关物质性质如下表：

物质	熔点/℃	沸点/℃	其他
CCl4	-23	76	与TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮湿空气产生白雾

请回答下列问题：

（1）仪器A的名称是________，其中装的试剂不可能是（填序号）       。

A．碱石灰       B．无水硫酸铜       C．氧化钙        D．烧碱

（2）整个实验过程中通N₂的目的是                                   。

（3）装置E中的试剂是______；兴趣小组的甲同学认为实验中E装置不能换成A装置，理由是                                               。

（4）实验开始前的操作包括：组装仪器、               、加装药品、通N₂一段时间后点燃酒精灯。

（5）欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是________。

（6）TiCl₄还可由TiO₂和焦炭、氯气在加热下反应制得，同时有CO产生，反应的化学方程式为                                        ；反应所需氯气可通过电解饱和食盐水制得，现电解1L饱和食盐水，当转移的电子数为0.1N_A时，该溶液的pH值为         。

Answer

（1）干燥管（或球形干燥管）（1分） B （2分）

（2）排除装置中的空气，保证反应在无水无氧环境下进行（2分）

（3）浓H2SO4（或浓硫酸） （1分）A装置不能吸收空气中的氧气，不能保证反应在无氧环境下进行 （2分）

（4）检查装置的气密性 （2分）

（5）蒸馏 (或分馏) （2分）

（6）TiO2 +2Cl2 + 2C TiCl4 + 2CO （2分） 13 （2分）

【解析】

试题分析：（1）仪器A的名称是干燥管；由于反应要在无水的条件下进行，故A作用是吸收水分，A中不能装有无水硫酸铜，无水硫酸铜可用来检验水蒸气，不用来吸收水，故选B。（2）反应要在无水、无氧的环境中进行，故通入氮气作用是排除装置中的空气，保证反应在无水无氧环境下进行。（3）TiCl4遇潮湿空气产生白雾，所以装置E是为了防止空气中的水蒸气进入到D中，那么E中就是吸收水的液体，故是浓H2SO4；E装置不能换成A装置，是因为A装置不能吸收空气中的氧气，不能保证反应在无氧环境下进行。（4）反应装置中有气体通过，所以组装好仪器后要检查装置的气密性，再加药品。（5）CCl4 和TiCl4的沸点相差较大，就采用蒸馏或分馏的方法进行分离。（6）根据反应物和生成物的种类，可写出方程式为：TiO2 +2Cl2 + 2C TiCl4 + 2CO；电解饱和食盐水的方程式为：2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑，当转移的电子数为0.1NA时，生成的NaOH物质的量为0.1mol，则c(OH-)=0.1mol/L，故溶液的pH值为13。

考点：物质的制备的装置的分析、物质的分离、电解和溶液的pH的计算