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2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第41講 常見物質(zhì)的制備 考點2 重要無機物和有機物的制備考題集萃實戰(zhàn)演練 1．(xx北京卷)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下： 資料：TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì) 化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2 沸點/℃ 58 136 181(升華) 316 1 412 熔點/℃ －69 －25 193 304 714 在TiCl4中的溶解性 互溶 — 微溶 難溶 (1)氯化過程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進行。 已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋175.4 kJmol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220.9 kJmol－1 ①沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：　TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝ －45.5 kJmol－1　。 ②氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應(yīng)的ΔH__＞__0(填“>”“<”或“＝”)，判斷依據(jù)：__隨溫度升高，CO含量增大，說明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)__。 ③氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放，尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，則尾氣的吸收液依次是__H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液__。 ④氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過濾得到粗TiCl4混合液，則濾渣中含有__MgCl2、AlCl3、FeCl3__。 (2)精制過程：粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下。 物質(zhì)a是__SiCl4__，T2應(yīng)控制在__高于136_℃，低于181_℃__。 解析 (1)①將已知的兩個熱化學(xué)方程式相加，即可得出答案。②觀察圖像可知，隨著溫度的升高，CO的含量增大，說明平衡向生成CO的方向移動，所以生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH＞0。④在室溫下，TiCl4、SiCl4為液態(tài)，AlCl3、FeCl3、MgCl2為固態(tài)且在TiCl4中微溶或難溶，所以濾渣中應(yīng)含有AlCl3、FeCl3、MgCl2，但AlCl3、FeCl3在TiCl4中微溶，故粗TiCl4混合液中仍然會存在少量的AlCl3、FeCl3。(2)TiCl4在蒸餾塔二中被蒸出，說明物質(zhì)a應(yīng)是一種沸點比TiCl4低的物質(zhì)，結(jié)合題給資料可知a是SiCl4。T2應(yīng)控制在136 ℃以上、181 ℃以下，確保TiCl4被蒸出，同時AlCl3等雜質(zhì)不被蒸出。 2．(xx浙江卷)無水MgBr2可用作催化劑。實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2，裝置如圖1，主要步驟如下： 圖1　　　　　　　　　圖2 步驟1　三頸瓶中裝入10 g鎂屑和150 mL無水乙醚；裝置B中加入15 mL液溴。 步驟2　緩慢通入干燥的氮氣，直至溴完全導(dǎo)入三頸瓶中。 步驟3　反應(yīng)完畢后恢復(fù)至常溫，過濾，濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0 ℃，析出晶體，再過濾得三乙醚合溴化鎂粗品。 步驟4　室溫下用苯溶解粗品，冷卻至0 ℃，析出晶體，過濾，洗滌得三乙醚合溴化鎂，加熱至160 ℃分解得無水MgBr2產(chǎn)品。 已知：①Mg與Br2反應(yīng)劇烈放熱；MgBr2具有強吸水性； ②MgBr2＋3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5。 請回答： (1)儀器A的名稱是__干燥管__。實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2，原因是__防止鎂屑與氧氣反應(yīng)，生成的MgO阻礙Mg與Br2的反應(yīng)__。 (2)如將裝置B改為裝置C(圖2)，可能會導(dǎo)致的后果是__會將液溴快速壓入三頸瓶，反應(yīng)過快大量放熱而存在安全隱患__。 (3)步驟3中，第一次過濾除去的物質(zhì)是__鎂屑__。 (4)有關(guān)步驟4的說法，正確的是__BD__(填字母)。 A．可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B．洗滌晶體可選用0 ℃的苯 C．加熱至160 ℃的主要目的是除去苯 D．該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴 (5)為測定產(chǎn)品的純度，可用EDTA(簡寫為Y4－)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)的離子方程式： Mg2＋＋Y4－===MgY2－ ①滴定前潤洗滴定管的操作方法是__從滴定管上口加入少量待裝液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液體潤濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復(fù)2～3次__。 ②測定前，先稱取0.250 0 g無水MgBr2產(chǎn)品，溶解后，用0.050 0 molL－1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50 mL，則測得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是__97.5%__(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。 解析 (1)裝置圖中儀器A為干燥管；鎂有很強的金屬活性，極易與O2反應(yīng)生成MgO，MgO沉積在表面會阻止鎂與溴的反應(yīng)，所以不能用空氣代替N2。(4)95%乙醇中含有的水會造成產(chǎn)物的分解，加熱的主要目的是使三乙醚合溴化鎂分解得到無水溴化鎂，所以A、C項不正確；步驟4的目的是除去乙醚和可能殘留的溴，所以應(yīng)以苯作為洗滌劑洗滌，B、D項正確。