四氯化钛是化学式为TiCl4的无机化合物,是生产金属钛及其化合物的重要中间体。室温下,四氯化钛为无色液体,在空气中发烟,生成二氧化钛固体和盐酸液滴的混合物,常用作烟幕弹。但四氯化钛受热或遇水分解放热,放出有毒的腐蚀性烟气,具有较强的腐蚀性。四氯化钛熔点为-25 ℃,沸点为136.4 ℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)

问题1.制取TiCl4可选择哪些原料?(素养角度——变化观念与平衡思想)

提示:用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。

问题2.②中应盛装何种试剂?(素养角度——科学探究与创新意识)

提示:浓硫酸。已知四氯化钛极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,而制得的氯气中混有水蒸气,所以②中应盛装浓硫酸。

问题3.反应结束时,①和③位置哪个位置先停止加热?(素养角度——科学探究与创新意识)

提示:③。反应结束时,应先停止③处加热,后停止①处加热,可以使制得的TiCl4在氯气氛围中冷却,防止空气进入装置中使TiCl4变质。

问题4.根据物质的性质,本实验还有一个很大的不足,你认为不足之处是什么?如何设计?(素养角度——科学探究与创新意识)

提示:因四氯化钛极易水解,所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装置。

1.(2020·邯郸模拟)次氯酸钾是一种白色粉末,极易溶于冷水,遇热水则分解,在空气中极不稳定,受热后迅速自行分解。工业上生产次氯酸钾的流程如图:

下列说法正确的是 (　　)

A.步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ发生的反应均为非氧化还原反应

B.步骤Ⅱ采取的方法是加入足量水以制得Ca(OH)2溶液

C.步骤Ⅲ氯化时,氯气是氧化剂,Ca(OH)2是还原剂

D.步骤Ⅵ的操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、在空气中晾干

【解析】选A。步骤Ⅰ为煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,步骤Ⅱ为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,步骤Ⅳ为碳酸钾与溶液中的钙离子结合生成碳酸钙,均无元素化合价发生改变,故均为非氧化还原反应,故A正确;步骤Ⅱ为CaO+H2O　Ca(OH)2,不用加足量的水,故B错误;步骤Ⅲ的反应为2Cl2+2Ca(OH)2　CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,升价降价均为氯元素,则氯气既是氧化剂又是还原剂,故C错误;已知次氯酸钾遇热水分解,在空气中极不稳定,所以不能蒸发浓缩、空气中晾干,故D错误。

2.(2020·临沂模拟)氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+。某小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。下列说法正确的是 (　　)

A.制备CuCl时产生的Cl2可以回收循环利用,也可以通入饱和NaCl溶液中除去

B.Cu2(OH)2Cl2在200 ℃时反应的化学方程式为Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑

C.X气体可以是N2,目的是作保护气,抑制CuCl2·2H2O加热过程可能的水解

D.CuCl与稀硫酸反应离子方程式:2CuCl+4H++S2Cu2++2Cl-+SO2↑+2H2O

【解析】选B。制备CuCl时产生的Cl2可以转化为HCl,回收循环利用,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小,不能被吸收除去,A错误; Cu2(OH)2Cl2加热至200 ℃时生成CuO,结合原子守恒可知,还生成HCl,则化学方程式为Cu2(OH)2Cl2　2CuO+2HCl↑,B正确; CuCl2水解生成氢氧化铜和HCl,X气体是用于抑制CuCl2水解,则X为HCl,不是氮气,C错误; CuCl在酸性条件下不稳定,易生成金属铜和Cu2+,D错误。