【題目】CCl3CHO是一種藥物合成的中間體,可通過(guò)CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl進(jìn)行制備。制備時(shí)可能發(fā)生的副反應(yīng)為C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl。合成該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(加熱裝置未畫(huà)出)和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

物質(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)恒壓漏斗A的作用是________;A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

2)裝置B的作用是________;裝置F在吸收氣體時(shí),為什么可以防止液體發(fā)生倒吸現(xiàn)象。________。

3)裝置E中的溫度計(jì)要控制在70 ℃,三口燒瓶采用的最佳加熱方式是______。如果要在球形冷凝管中注入冷水增加冷凝效果,冷水應(yīng)該從________(填“a”或“b”)口通入。實(shí)驗(yàn)使用球形冷凝管而不使用直形冷凝管的目的是_______。

4)實(shí)驗(yàn)中裝置C中的試劑是飽和食鹽水,裝置中D的試劑是濃H2SO4。如果不使用D裝置,產(chǎn)品中會(huì)存在較多的雜質(zhì)________(填化學(xué)式)。除去這些雜質(zhì)最合適實(shí)驗(yàn)方法是_______

5)利用碘量法可測(cè)定產(chǎn)品的純度,反應(yīng)原理如下:

CCl3CHO+NaOH=CHCl3+HCOONa HCOONa+I2=HI+NaI+CO2↑ I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

稱取該實(shí)驗(yàn)制備的產(chǎn)品5.00 g,配成100.00 mL溶液,取其中10.00 mL,調(diào)節(jié)溶液為合適的pH后,加入30.00 mL 0.100 mol·L1的碘標(biāo)準(zhǔn)液,用0.100 mol·L1Na2S2O3溶液滴定,重復(fù)上述3次操作,消耗Na2S2O3溶液平均體積為20.00 mL,則該次實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品純度為________。

【答案】保持漏斗與反應(yīng)容器內(nèi)的氣壓相等 2KMnO4 +16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2 + 8H2O 安全瓶(或防止裝置C中液體倒吸入裝置A 漏斗口徑較大,被吸住的液體會(huì)迅速回落燒杯中 水浴 b 增大蒸氣與外界接觸面積,提高冷凝回流效果 C2H5Cl、CCl3COOH 蒸餾 59%

【解析】

A裝置利用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣,為了防止副反應(yīng)CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl 的發(fā)生,需要除去氯氣中的水蒸氣和氯化氫,因此B裝置為安全瓶,C裝置用飽和食鹽水除去HCl,D裝置盛放濃硫酸干燥氯氣,E裝置中反應(yīng)制備CCl4CHO,F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)使用恒壓漏斗A可以保持漏斗與反應(yīng)容器內(nèi)的氣壓相等,便于液體流下;A裝置中高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4 +16HCl()=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+ 8H2O,故答案為:保持漏斗與反應(yīng)容器內(nèi)的氣壓相等;2KMnO4 +16HCl()=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+ 8H2O

(2)裝置B為安全瓶,防止裝置C中液體倒吸入裝置A中;裝置F在吸收氣體時(shí),由于漏斗口徑較大,被吸住的液體會(huì)迅速回落燒杯中,因此可以防止液體發(fā)生倒吸現(xiàn)象,故答案為:安全瓶(或防止裝置C中液體倒吸入裝置A);漏斗口徑較大,被吸住的液體會(huì)迅速回落燒杯中;

(3)裝置E中的溫度計(jì)要控制在70 ℃,對(duì)三口燒瓶加熱,最好采用水浴加熱。如果要在球形冷凝管中注入冷水增加冷凝效果,冷水應(yīng)該遵循下進(jìn)上出的原則,從b口通入。實(shí)驗(yàn)使用球形冷凝管可以增大蒸氣與外界接觸面積,提高冷凝回流效果,因此不使用直形冷凝管,故答案為:水浴;b;增大蒸氣與外界接觸面積,提高冷凝回流效果;

(4)實(shí)驗(yàn)中裝置C中的試劑是飽和食鹽水,裝置中D的試劑是濃H2SO4。如果不使用D裝置,生成的氯氣中會(huì)混入水蒸氣,水蒸氣與氯氣會(huì)反應(yīng)生成次氯酸,從而發(fā)生副反應(yīng)為C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl,產(chǎn)品中會(huì)存在較多的C2H5Cl、CCl3COOH雜質(zhì)。根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和溶解性可知,除去這些雜質(zhì)最合適的實(shí)驗(yàn)方法為蒸餾,故答案為:C2H5Cl、CCl3COOH;蒸餾;

(5) 消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量=0.100 mol·L1×0.02L=0.002mol,根據(jù)I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知,溶液中殘留的碘的物質(zhì)的量=0.001mol,因此與樣品反應(yīng)的碘的物質(zhì)的量=(0.030L ×0.100 mol·L1-0.001mol)×=0.02mol,根據(jù)CCl3CHO+NaOH=CHCl3+HCOONaHCOONa+I2=HI+NaI+CO2CCl3CHOHCOONaI2,因此樣品中CCl3CHO的物質(zhì)的量=0.02mol,質(zhì)量為0.02mol×147.5g/mol=2.95g,實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品純度=×100%=59%,故答案為:59%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常用調(diào)味劑花椒油是一種從花椒籽中提取的水蒸氣揮發(fā)性香精油,溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。利用如圖所示裝置處理花椒籽粉,經(jīng)分離提純得到花椒油。

實(shí)驗(yàn)步驟:

(一)在A裝置中的圓底燒瓶中裝入容積的水,加1~2粒沸石。同時(shí),在B中的圓底燒瓶中加入20g花椒籽粉和50mL水。

(二)加熱A裝置中的圓底燒瓶,當(dāng)有大量蒸氣產(chǎn)生時(shí)關(guān)閉彈簧夾,進(jìn)行蒸餾。

(三)向餾出液中加入食鹽至飽和,再用15mL乙醚萃取2次,將兩次萃取的醚層合并,加入少量無(wú)水Na2SO4;將液體傾倒入蒸餾燒瓶中,蒸餾得花椒油。

(1)裝置A中玻璃管的作用是_______。裝置B中圓底燒瓶?jī)A斜的目的是 ________

(2)步驟(二)中,當(dāng)觀察到_______現(xiàn)象時(shí),可停止蒸餾。蒸餾結(jié)束時(shí),下列操作的順序?yàn)?/span>_______(填標(biāo)號(hào))。

①停止加熱②打開(kāi)彈簧夾③關(guān)閉冷凝水

(3)在餾出液中加入食鹽的作用是__ ;加入無(wú)水Na2SO4的作用是_______

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用稀NaOH溶液清洗冷凝管,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。(殘留物以表示)

(5)為測(cè)定花椒油中油脂的含量,取20.00mL花椒油溶于乙醇中,加80.00mL0.5mol/LNaOH的乙醇溶液,攪拌,充分反應(yīng),加水配成200mL溶液。取25.00mL加入酚酞,用0.1moI/L鹽酸進(jìn)行滴定,滴定終點(diǎn)消耗鹽酸20.00mL。則該花椒油中含有油脂_______ g/L。

(以計(jì),式量:884)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的敘述正確的是(  )

A. 室溫下,pH7NH4Cl與氨水的混合溶液中離子濃度大小順序?yàn)?/span>:c(Cl)>c(NH)>c(H)c(OH)

B. pH4的醋酸溶液稀釋后,溶液中所有離子的濃度均降低

C. 中和pH與體積均相同的鹽酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量相同

D. 室溫下,同濃度的Na2SNaHS溶液相比,Na2S溶液的pH

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是

A. 4.0gCO2SO2組成的混合物中含有的質(zhì)子數(shù)為2NA

B. 2.24LCl2CH4在光照下反應(yīng)生成的HCl分子數(shù)為0.1NA

C. 常溫下,0.1mol環(huán)氧乙烷()中含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.3NA

D. 4.2gCaH2與水完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】CH4催化還原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:

①CH4(g)4NO2(g)===4NO(g)CO2(g)2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol1

②CH4(g)4NO(g)===2N2(g)CO2(g)2H2O(g) ΔH=-1 160 kJ·mol1

下列說(shuō)法不正確的是(  )

A. 若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2生成N2和水蒸氣,放出的熱量為173.4 kJ

B. 由反應(yīng)①可推知:CH4(g)4NO2(g)==4NO(g)CO2(g)2H2O(l) ΔH<574 kJ·mol1

C. 反應(yīng)①②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同

D. 反應(yīng)②中當(dāng)4.48 L CH4反應(yīng)完全時(shí)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為1.60 mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種可固氮的鋰-氮二次電池,將可傳遞Li+的醚類作電解質(zhì),電池的總反應(yīng)為。下列說(shuō)法正確的是

A. 固氮時(shí),鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)

B. 脫氮時(shí),釕復(fù)合電極的電極反應(yīng):2Li3N-6e-=6Li++N2

C. 固氮時(shí),外電路中電子由釕復(fù)合電極流向鋰電極

D. 脫氮時(shí),Li+向釕復(fù)合電極遷移

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某鉛酸蓄電池的工作原理如圖所示,其總反應(yīng)式為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。下列判斷不正確的是( )

A. 閉合K時(shí),d電極的反應(yīng)式為PbSO42H2O2e=PbO24HSO42—

B. 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),中消耗的H2SO40.2 mol

C. 閉合K時(shí),SO42—c電極遷移

D. 閉合K一段時(shí)間后,可單獨(dú)作為原電池,d電極為正極

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氫氣、鋁、鐵都是重要的還原劑,已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,下列關(guān)于反應(yīng)的焓變判斷正確的是

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) H1

3H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe (s)+ 3H2O(g) H2

2Fe(s)+ 3/2O2(g)===Fe2O3(s) H3

2Al(s)+3/2O2(g)===Al2O3(s) H4

2Al(s)+ Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s) H5

A. H1<0;H3>0 B. H5<0;H4<H3

C. H1=H2+H3 D. H3=H4+H5

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某課外活動(dòng)小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫,而乙同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫氣體外,還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗(yàn)證甲、乙兩位同學(xué)的判斷是否正確,丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X,且該裝置略去),試回答下列問(wèn)題:

1)上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(xué)方程式為__。

2)乙同學(xué)認(rèn)為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是__。

3)丙同學(xué)在安裝好裝置后,必須首先進(jìn)行的一步操作是__。

4A中加入的試劑可能是__,作用是__;B中加入的試劑可能是__,作用是__;E中加入的試劑可能是__,作用是__。

5)可以證明氣體X中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:

C中:__

D中:__。

如果去掉裝置B,還能否根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中有氫氣?__(不能”),原因是_。

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