Question

【題目】某探究小組設(shè)計(jì)如右圖所示裝置(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
相對分子質(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的作用是_________________。該實(shí)驗(yàn)在裝置中有一處缺陷，即缺少氯氣的干燥裝置，缺少該裝置可能導(dǎo)致裝置C 中副產(chǎn)物______________（填化學(xué)式）的量增加；冷凝管的進(jìn)水口是________（填“a”或“b”）；

（3）裝置中球形冷凝管的作用是______________________，寫出D中所有可能發(fā)生的無機(jī)反應(yīng)的離子方程式___________________________________。

（4）反應(yīng)結(jié)束后，從C中的混合物中分離出CCl3COOH的方法是_________________________。

（5）測定產(chǎn)品純度：稱取產(chǎn)品0.50g配成待測溶液，加0.1000 molL-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 molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)，測得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。則產(chǎn)品的純度為_____________；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）滴定的反應(yīng)原理：CCl3CHO+OH-==CHCl3span>+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)康牡氖?/span>___________。

a.分別測定0.1mol·L-1兩種酸溶液的pH，三氯乙酸的pH 較小

b.用儀器測量濃度均為0.1mol·L-1 的三氯乙酸和乙酸溶液的導(dǎo)電性，測得乙酸溶液的導(dǎo)電性弱

c.測定等物質(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】 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 除HCl C2H5Cl 、CCl3COOH a 冷凝回流 Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O H++OH-=H2O 蒸餾 53% abc

【解析】本題主要考查對于“模擬工業(yè)生產(chǎn)制備三氯乙醛實(shí)驗(yàn)”的評價(jià)。

（1）儀器A中產(chǎn)生氯氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。

（2）裝置B的作用是除去氯化氫。該實(shí)驗(yàn)在裝置中有一處缺陷，即缺少氯氣的干燥裝置，缺少該裝置可能導(dǎo)致裝置C中副產(chǎn)物C2H5Cl 、CCl3COOH的量增加；冷凝管的水的流向是“下進(jìn)上出”，進(jìn)水口是a；

（3）裝置中球形冷凝管的作用是冷凝回流，C中產(chǎn)生的氯化氫和剩余的氯氣流向D，D中所有可能發(fā)生的無機(jī)反應(yīng)的離子方程式：Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O。

（4）反應(yīng)結(jié)束后，C中液體混合物互溶，所以從C中的混合物中分離出CCl3COOH的方法是蒸餾。

（5）反應(yīng)“I2+2S2O32-==2I-+ S4O62-”消耗碘的物質(zhì)的量為0.02000molL-1×0.02000L/2=2.000×10-4mol。

反應(yīng)“HCOO-+I2== H++2I-+CO2↑”消耗碘的物質(zhì)的量為0.1000molL-1×0.02000L-2.000×10-4mol=1.800×10-3mol。

產(chǎn)品的純度為1.800×10-3×147.5/0.50=53%；

（6）為證明三氯乙酸的酸性比乙酸強(qiáng)。能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>abc。a.同物質(zhì)的量濃度的三氯乙酸和乙酸溶液，pH越小，酸性越強(qiáng)，故a符合題意；b. 同物質(zhì)的量濃度的三氯乙酸和乙酸溶液，酸性越強(qiáng)，離子濃度越大，導(dǎo)電性越強(qiáng)，故b符合題意；c.等物質(zhì)的量濃度的兩種酸的鈉鹽溶液的pH，pH越大，水解程度越大，相應(yīng)酸的酸性越弱，故選abc。