【題目】某探究小組設(shè)計如圖所示裝置(夾持、加熱儀器略),模擬工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實(shí)驗(yàn)。查閱資料,有關(guān)信息如下:
①制備反應(yīng)原理:C2H5OH + 4Cl2 → CCl3CHO+5HCl
可能發(fā)生的副反應(yīng):
C2H5OH + HCl → C2H5Cl+H2O
CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl
②相關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì):
C2H5OH | CCl3CHO | CCl3COOH | C2H5Cl | |
熔點(diǎn)/℃ | -114.1 | -57.5 | 58 | -138.7 |
沸點(diǎn)/℃ | 78.3 | 97.8 | 198 | 12.3 |
溶解性 | 與水互溶 | 可溶于水、乙醇 | 可溶于水、乙醇 | 微溶于水,可溶于乙醇 |
(1)儀器a中盛放的試劑是_____ ;裝置B的作用是__________ 。
(2)若撤去裝置C,可能導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物________ (填化學(xué)式)的量增加;裝置D可采用_________ 加熱的方法以控制反應(yīng)溫度在70℃左右。
(3)裝置E中可能發(fā)生的無機(jī)反應(yīng)的離子方程式有____________________ 。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,有人提出先將D中的混合物冷卻到室溫,再用過濾的方法分離出CCl3COOH。你認(rèn)為此方案是否可行,為什么?_______________
(5)測定產(chǎn)品純度:稱取產(chǎn)品0.30 g配成待測溶液,加入0.1000 mol·L-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,再加入適量Na2CO3溶液,反應(yīng)完全后,加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH,立即用0.02000 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)后,測得消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。則產(chǎn)品的純度為_________。
滴定的反應(yīng)原理:CCl3CHO +OH- → CHCl3 + HCOO-、 HCOO-+ I2 =H+ + 2I- + CO2↑ I2 + 2S2O32- = 2I-+ S4O62-
(6)請設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明三氯乙酸的酸性比乙酸強(qiáng)。 __________________
【答案】濃鹽酸 除去氯化氫 Cl3CCOOH、C2H5Cl 水浴 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O 不可行,因?yàn)?/span>CCl3COOH可溶于乙醇、三氯乙醛,用過濾方法無法分離得到CCl3COOH 88.5% 分別測定0.1mol/L兩種酸溶液的pH,三氯乙酸的pH較小
【解析】
分析題給信息可知:A裝置利用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣,B裝置用飽和食鹽水除去HCl,C裝置盛放濃硫酸干燥氯氣,D裝置為制備CCl3CHO的反應(yīng)裝置,E裝置盛放氫氧化鈉溶液,吸收尾氣中氯氣、HCl,以防止污染空氣。
(1)A裝置為用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的反應(yīng)裝置,故儀器a中盛放的是濃鹽酸,反應(yīng)后生成的氯氣中混有氯化氫氣體,B裝置中盛放飽和食鹽水以除去氯化氫,故答案為:濃鹽酸;除去氯化氫;
(2)氯氣能與水反應(yīng)生成HCl和HClO,撤去C后,易發(fā)生副反應(yīng):C2H5OH + HCl → C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl,從而導(dǎo)致D中副產(chǎn)物CCl3COOH、C2H5Cl的增加;反應(yīng)溫度需控制在70℃左右,可以考慮采取水浴加熱,這樣可使裝置受熱均勻,便于控制溫度。故答案為:CCl3COOH、C2H5Cl;水。
(3)E裝置盛放氫氧化鈉溶液,吸收尾氣中氯氣、HCl,以防止污染空氣。故離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O;答案為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O。
(4)由表中物質(zhì)的物理性質(zhì)可知,CCl3COOH可溶于水和三氯乙醛中,故用過濾方法無法分離得到CCl3COOH,故不可行,結(jié)合表中物質(zhì)的沸點(diǎn)差異,應(yīng)用蒸餾方法來進(jìn)行分離。故答案為:不可行,因?yàn)?/span>CCl3COOH可溶于水和三氯乙醛中,用過濾方法無法分離得到CCl3COOH。
(5)根據(jù)滴定原理和I原子守恒,有:
設(shè)與Na2S2O3溶液反應(yīng)消耗I2的物質(zhì)的量為x,則:
解得mol
故與HCOO-反應(yīng)消耗的I2的物質(zhì)的量=0.002mol-0.0002mol=0.0018mol
根據(jù)CCl3CHO +OH- → CHCl3 + HCOO- HCOO-+ I2 =H+ + 2I- + CO2↑,可得關(guān)系式:CCl3CHO~HCOO-~I2
設(shè)CCl3CHO的物質(zhì)的量為y,則:
,解得y=0.0018mol
故產(chǎn)品的純度=
故答案為:88.5%
(6)比較三氯乙酸和乙酸的酸性強(qiáng)弱方法較多:如等物質(zhì)的量濃度的三氯乙酸和乙酸,分別測量二者的pH值,可看到三氯乙酸的pH較小或pH相同的三氯乙酸和乙酸溶液,分別稀釋10倍,三氯乙酸的pH變化大或測定等物質(zhì)的量濃度的二者對應(yīng)的強(qiáng)堿鹽的堿性,可知乙酸鹽的堿性更強(qiáng)等等,故答案為:分別測定0.1mol/L兩種酸溶液的pH,三氯乙酸的pH較小。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語表示正確的是
A. 碳酸的電離方程式:H2CO32H++CO32-
B. 堿性氫氧燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式:H2—2e-=2H+
C. 向FeBr2溶液中通入少量Cl2:2Br-+ Cl2= Br2+2Cl-
D. 如圖所示,反應(yīng)開始時的離子方程式:Cu+2H+Cu2++H2↑
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將0.4g NaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是( )
A.B.
C.D.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】觀察如圖裝置,下列說法錯誤的是
A.虛線框中接靈敏電流計,該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.虛線框中無論是否接靈敏電流計,鐵都要被腐蝕
C.虛線框中接直流電源,鐵可能不易被腐蝕
D.虛線框中接靈敏電流計或接直流電源,鐵都是負(fù)極
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20 mL的某稀鹽酸中滴入0.1 mol·L-1的羥胺溶液, 羥胺的電離方程式為:NH2OH+H2O NH3OH++OH-(25℃常溫時, Kb=9.0×l0-9)。溶液中由水電離出的氫離子濃度隨滴入羥胺溶液體積的變化如圖(已知:lg3=0.5),下列分析正確的是
A.0.1 mol·L-1羥胺溶液的 pH=8.5B.b點(diǎn)溶液中:c(H+) =c(OH-)
C.d點(diǎn)對應(yīng)溶液中存在:c(H+)=c (OH-)+c (NH2OH)D.該稀鹽酸的濃度為0.2 mol·L-1
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丁基橡膠可用于制造汽車內(nèi)胎,合成丁基橡膠的一種單體A的分子為C4H8,A氫化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空:
(1)A分子中的官能團(tuán)的名稱為___。
(2)寫出將A通入下列兩種溶液后出現(xiàn)的現(xiàn)象。
A通入溴水:___,
A通入溴的四氯化碳溶液:___。
(3)寫出A氫化后產(chǎn)物2-甲基丙烷的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___。
(4)A可以聚合,寫出A的聚合反應(yīng)___(以反應(yīng)方程式表示)。
(5)A發(fā)生烷基化反應(yīng)生成一種烴B,將B完全燃燒后得到CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為8:9,由此可以確定B的化學(xué)式為___。通過對B的結(jié)構(gòu)深入研究,發(fā)現(xiàn)其一鹵代物只有4種,且碳鏈不對稱。寫出B的結(jié)構(gòu)簡式,并用系統(tǒng)命名法命名:___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NaBH4是一種常見的還原劑。一種以H2、Na、硼酸三甲酯[B(OCH3)3]為原料,生產(chǎn)NaBH4的工藝流程如下:
(1)下列措施能提高“反應(yīng)1”的化學(xué)反應(yīng)速率的有______(填字母)。
A.充分?jǐn)嚢枞廴阝c
B.將熔融鈉充分分散在石蠟油中
C.反應(yīng)前排盡裝置中的空氣
(2)在濃硫酸作用下,B(OCH3)3可由B(OH)3和CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)制得。濃H2SO4的作用是_____。
(3)“反應(yīng)2”在240℃條件下進(jìn)行,生成的產(chǎn)物是NaBH4和CH3ONa,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____ !胺磻(yīng)2”所用B(OCH3)3需充分干燥,原因是______。
(4)反應(yīng)NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2 可用于制取H2。一定濃度的NaBH4催化制氫的半衰期(溶液中NaBH4消耗一半時所需的時間)與溶液pH的關(guān)系如圖所示:
①NaBH4與水反應(yīng)所得溶液呈堿性,原因是____。
②隨著反應(yīng)的進(jìn)行,生成H2的速率逐漸減慢,原因是_______。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是制備乙酸乙酯的兩種裝置,下列說法錯誤的是
A.相比于 b,a裝置具有副反應(yīng)少、原料利用率高等優(yōu)點(diǎn)
B.加入的濃硫酸要稍多于催化劑用量的原因是濃硫酸還起到吸水劑的作用,推動平衡正向進(jìn)行
C.反應(yīng)結(jié)束后,將收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中,振蕩、放氣、靜置、分液,然后從下口放出制備的產(chǎn)物
D.乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度較小
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com