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)的部分物理性質(zhì)：

	C2H5OH	CCl3CHO	CCl3COOH	C2H5Cl
熔點(diǎn)／℃	－1 14.1	－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）裝置B中盛放的試劑是___________；裝置E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）反應(yīng)結(jié)束后，可采用_________的方法從D中的混合物分離出CCl3COOH，除酒精燈、接液管、溫度計(jì)、錐形瓶外，所需玻璃儀器有_________。

（4）測(cè)定產(chǎn)品純度：稱取產(chǎn)品0.30 g配成待測(cè)溶液，加入0.1000 mol/L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0.0200 mol/LNa2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)后，測(cè)得消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。則產(chǎn)品的純度為____。（保留3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－

（5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明三氯乙酸的酸性比乙酸強(qiáng):________

Answer 1

【答案】飽和食鹽水 吸收多余氯氣和氯化氫 Cl3CCOOH、C2H5Cl 水浴 蒸餾 蒸餾燒瓶、冷凝管 88.5% 分別測(cè)定0.1 mol/L兩種酸溶液的pH，三氯乙酸的pH較小

【解析】

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CCl3CHO，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，據(jù)此分析解答。

（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， B裝置用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，氯氣有毒，所以E裝置中的氫氧化鈉溶液目的是除去多余的氯氣及反應(yīng)生成氯化氫，故答案為：飽和食鹽水；吸收多余氯氣和氯化氫；

（2）氯氣能與水反應(yīng)生成HCl與HClO，會(huì)發(fā)生：C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O，CCl3CHO + HClO→CCl3COOH （三氯乙酸）+HCl，導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物：Cl3CCOOH、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，便于控制溫度，故答案為：Cl3CCOOH、C2H5Cl；水浴；

（3）根據(jù)題給信息知CCl3COOH溶于乙醇與水，沸點(diǎn)較高，應(yīng)采取蒸餾方法進(jìn)行分離，蒸餾實(shí)驗(yàn)還需要的儀器有蒸餾燒瓶和冷凝管，故答案為：蒸餾；蒸餾燒瓶、冷凝管；

（4）根據(jù)消耗的Na2S2O3計(jì)算，剩余I2的物質(zhì)的量0.02000mol·L-1×0.02L=2×10-4mol，與HCOO-反應(yīng)的I2的物質(zhì)的量為0.1000mol·L-1×0.02L-2×10-4mol=1.8×10-3mol，由滴定原理分析知： 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 =88.5%，故答案為：88.5%；

（5）分別測(cè)定0.1mol·L-1兩種酸溶液的pH，三氯乙酸的pH較小，說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)；故答案為：分別測(cè)定0.1 mol/L兩種酸溶液的pH，三氯乙酸的pH較小。