Question

【題目】某探究小組設(shè)計(jì)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)的相對(duì)分子質(zhì)量及部分物理性質(zhì)：

	C2H5OH	CCl3CHO	CCl3COOH	C2H5Cl
相對(duì)分子質(zhì)量	46	147.5	163.5	64.5
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、三氯乙醛	微溶于水，可溶于乙醇

（1）儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

（2）裝置B中的試劑是____________，若撤去裝置B，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）裝置中球形冷凝管的作用為____________，寫(xiě)出E中所有可能發(fā)生的無(wú)機(jī)反應(yīng)的離子方程式____________。

（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(guò)濾的方法分離出CCl3COOH。你認(rèn)為此方案是否可行____________。

（5）測(cè)定產(chǎn)品純度：稱(chēng)取產(chǎn)品0.40g配成待測(cè)溶液，加入0.1000molL-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，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0.02000molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得消耗Na2S2O溶液20.00mL。則產(chǎn)品的純度為____________(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

滴定的反應(yīng)原理：CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-

HCOO-+I2═H++2I-+CO2↑

I2+2S2O32-═2I-+S4O62-

（6）為證明三氯乙酸的酸性比乙酸強(qiáng)，某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了以下三種方案，你認(rèn)為能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>____________

a．分別測(cè)定0.1molL-1兩種酸溶液的pH，三氯乙酸的pH較小

b．用儀器測(cè)量濃度均為0.1molL-1的三氯乙酸和乙酸溶液的導(dǎo)電性，測(cè)得乙酸溶液的導(dǎo)電性弱

c．測(cè)定等物質(zhì)的量濃度的兩種酸的鈉鹽溶液的pH，乙酸鈉溶液的pH較大

Answer 1

【答案】（1）MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（2）飽和食鹽水；C2H5Cl；水浴；

（3）冷凝回流；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O；

（4）不可行；

（5）66.4%；

（6）abc

【解析】

試題分析：A裝置利用二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣，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中反應(yīng)制備CCl4CHO，E裝置盛放氫氧化鈉溶液，吸收尾氣中氯氣、HCl防止污染空氣。

（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣與水，反應(yīng)方程式為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（2）B裝置用飽和食鹽水除去HCl，減少副反應(yīng)發(fā)生，撤去B裝置，氯氣中混有HCl，增大副反應(yīng)C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O的發(fā)生，導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物C2H5Cl增多，控制反應(yīng)溫度在70℃左右，應(yīng)采取水浴加熱，受熱均勻，偏于控制溫度，故答案為：飽和食鹽水；C2H5Cl；水��；

（3）有機(jī)物易揮發(fā)性，冷凝回流揮發(fā)的有機(jī)物；EE裝置盛放氫氧化鈉溶液，吸收尾氣中氯氣、HCl防止污染空氣，反應(yīng)離子方程式為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O，故答案為：冷凝回流；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O；

（4）CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO，應(yīng)采取蒸餾方法進(jìn)行分離，故答案為：不可行，CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO；

（5）根據(jù)消耗的Na2S2O3計(jì)算，剩余I2的物質(zhì)的量0.02000molL-1×0.02L=2×10-4mol，與HCOO-反應(yīng)的I2的物質(zhì)的量為0.1000molL-1×0.02L-2×10-4mol=1.8×10-3mol，由CCl3CHO～HCOO-～I2可知，CCl3CHO的物質(zhì)的量為1.8×10-3mol，則產(chǎn)品的純度為×100%=66.4%，故答案為：66.4%；

（6）酸性越強(qiáng)，電離程度越大，溶液pH越小；電離程度越大，酸性越強(qiáng)，溶液中離子濃度越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)；酸性越弱，其鈉鹽的水解程度越大，溶液pH越大。a．分別測(cè)定0.1molL-1兩種酸溶液的pH，三氯乙酸的pH較小，說(shuō)明三氯乙酸電離程度比乙酸的大，則三氯乙酸的酸性比乙酸的強(qiáng)，故a正確；b．用儀器測(cè)量濃度均為0.1molL-1的三氯乙酸和乙酸溶液的導(dǎo)電性，測(cè)得乙酸溶液的導(dǎo)電性弱，三氯乙酸溶液中離子濃度更大，說(shuō)明三氯乙酸電離程度比乙酸的大，則三氯乙酸的酸性比乙酸的強(qiáng)，故b正確；c．測(cè)定等物質(zhì)的量濃度的兩種酸的鈉鹽溶液的pH，乙酸鈉溶液的pH較大，說(shuō)明乙酸鈉的水解程度更大，則乙酸的酸性比三氯乙酸的弱，故c正確，故選：abc。