Question

四氯化钛(TiCl₄)是制取航天工业材料——钛合金的重要原料。实验室以TiO₂和CCl₄为原料树取液态TiCl₄的装置如图所示（部分夹持装置省略）。

已知：有关物质的性质如下表：

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，在550 ℃时能被氧气氧化

请回答下列问题：

（1）仪器A的名称是________，仪器A中盛装的试剂是___________。

（2）CCl₄的电子式为__________。

（3）装置C处硬质玻管中反应的化学方程式为__________________。

（4）TiCl₄遇潮湿空气会产生TiO₂，反应的化学方程式为________________。

（5）仪器N中收集到的物质主要有___________（写化学式），从产物中分离出TiCl₄的实验方法是_____________。

（6）TiCl₄还可由TiO₂、焦炭和氯气在加热条件下制得，生成体积比为2∶1的CO和CO₂混合气体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。请设计实验方案验证产物气体中有CO:_______________。

Answer

球形干燥管或干燥管 碱石灰或生石灰、氢氧化钠，氯化钙等 TiO2+CCl4TiCl4+CO2 TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl CCl4、TiCl4 蒸馏 4：3 将产物气体依序通入足量的NaOH溶液→干燥剂→灼热的CuO→澄清石灰水，若最终澄清石灰水变浑浊，灼热的CuO固体由黑色变红色，则产物中有CO

【解析】试题分析：氮气把CCl4蒸汽赶入C中与TiO2反应生成TiCl4和CO2；根据TiCl4的沸点是136℃，用冰水冷凝收集TiCl4，TiCl4遇水蒸气易水解，所以实验开始和结束都要用干燥装置；

解析：（1）仪器A的名称是球形干燥管，仪器A的目的是干燥氮气，A中盛装的试剂是碱石灰。

（2）CCl4是共价化合物，原子最外层都满足8电子结构，CCl4的电子式为：。

（3）装置C处CCl4蒸汽在加热条件下与TiO2反应生成TiCl4和CO2，反应的化学方程式为：TiO2+CCl4TiCl4+CO2。

（4）TiCl4遇潮湿空气会发生水解反应生成TiO2和氯化氢，反应的化学方程式为：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl。

（5）CCl4、TiCl4的沸点都大于0℃，仪器N中收集到的物质主要有CCl4、TiCl4 ，根据沸点不同，用蒸馏法从CCl4、TiCl4中分离出TiCl4。

（6）TiCl4还可由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得，生成体积比为2∶1的CO和CO2混合气体，反应的方程式为2TiO2+3C+4Cl2=2TiCl4+2CO+CO2，反应中氯气是氧化剂，碳是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶3；将产物气体依序通入足量的NaOH溶液→干燥剂→灼热的CuO→澄清石灰水，若最终澄清石灰水变浑浊，灼热的CuO固体由黑色变红色，则产物中有CO。

点睛：CO具有还原性，CO还原氧化铜生成CO2和Cu，所以根据氧化产物和还原产物鉴别CO。