Question

四氯化钛是无色液体，沸点为136℃。它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl₄+H₂OTiOCl₂+2HCl↑）。在650～850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是实验室制备TiCl₄的部分装置。

请回答：

（1）B装置中试剂为        ，其作用是            （每空l分）。

（2）C装置中的反应方程式为         。

（3）D装置中冷凝水的方向为       进       出，该装置的作用为       。

（4）评价此装置的缺陷和不妥之处（每空2分）：

编号	装置缺陷和不妥之处
①
②
③

Answer 1

（1）浓硫酸   吸收水蒸气（干燥氯气）

（2）TiO₂+2Cl₂+2C  TiCl₄+2CO

（3）a   b   冷凝回流四氯化钛

（4）①不能阻止E装置的水汽进入D装置，而引起四氯化钛水解  ②由于氯化氢和氯气易溶于氢氧化钠溶液，E装置会产生倒吸现象   ③不能防止CO的逸出

解析:

本题是结合物质制备的实验题，考查考生分析实验装置并评价实验方案的能力。从实验装置可以看出装置A可以制得Cl₂，经浓H₂SO₄干燥后进入C装置中，即可生成TiCl₄，根据反应物可知生成的有毒气体只能是CO，据此可写出化学方程式。为了冷凝回流TiCl₄蒸气，可以用冷水冷却，冷水要从a进入b流出。但该装置也有不妥之处：如Cl₂和HCl可以进入E装置中，会引起倒吸；E中的水蒸气仍可进入装置D中引起TiCl₄水解；有毒气体CO会排放到空气中等。

点评：设计物质制备实验方案，要遵循以下原则：实验步骤尽可能简单、便于操作、原料来源广泛、用量少且成本低、原子利用率高、副产物便于除去、不污染环境等。可以根据上述原则评价设计的实验方案正确与否、是否有不妥之处等。