Question

【題目】某探究小組設計如圖所示裝置(夾持、加熱儀器略)，模擬工業生產進行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗。查閱資料，有關信息如下：

①制備反應原理：C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl

可能發生的副反應：C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O

CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl

②相關物質的相對分子質量及部分物理性質：

	C2H5OH	CCl3CHO	CCl3COOH	C2H5Cl
相對分子質量	46	147.5	163.5	64.5
熔點/℃	-114.1	-57.5	58	-138.7
沸點/℃	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中發生反應的化學方程式為____________。

（2）裝置B中的試劑是____________，若撤去裝置B，可能導致裝置D中副產物____________(填化學式)的量增加；裝置D可采用____________加熱的方法以控制反應溫度在70℃左右。

（3）裝置中球形冷凝管的作用為____________，寫出E中所有可能發生的無機反應的離子方程式____________。

（4）反應結束后，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。你認為此方案是否可行____________。

（5）測定產品純度：稱取產品0.40g配成待測溶液，加入0.1000molL-1碘標準溶液20.00mL，再加入適量Na2CO3溶液，反應完全后，加鹽酸調節溶液的pH，立即用0.02000molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點。進行三次平行實驗，測得消耗Na2S2O溶液20.00mL。則產品的純度為____________(計算結果保留三位有效數字)。

滴定的反應原理：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，某學習小組的同學設計了以下三種方案，你認為能夠達到實驗目的是____________

a．分別測定0.1molL-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0.1molL-1的三氯乙酸和乙酸溶液的導電性，測得乙酸溶液的導電性弱

c．測定等物質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��；

（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生成氯化錳、氯氣與水，反應方程式為：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，減少副反應發生，撤去B裝置，氯氣中混有HCl，增大副反應C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O的發生，導致裝置D中副產物C2H5Cl增多，控制反應溫度在70℃左右，應采取水浴加熱，受熱均勻，偏于控制溫度，故答案為：飽和食鹽水；C2H5Cl；水��；

（3）有機物易揮發性，冷凝回流揮發的有機物；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，應采取蒸餾方法進行分離，故答案為：不可行，CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO；

（5）根據消耗的Na2S2O3計算，剩余I2的物質的量0.02000molL-1×0.02L=2×10-4mol，與HCOO-反應的I2的物質的量為0.1000molL-1×0.02L-2×10-4mol=1.8×10-3mol，由CCl3CHO～HCOO-～I2可知，CCl3CHO的物質的量為1.8×10-3mol，則產品的純度為×100%=66.4%，故答案為：66.4%；

（6）酸性越強，電離程度越大，溶液pH越��；電離程度越大，酸性越強，溶液中離子濃度越大，導電能力越強；酸性越弱，其鈉鹽的水解程度越大，溶液pH越大。a．分別測定0.1molL-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，故a正確；b．用儀器測量濃度均為0.1molL-1的三氯乙酸和乙酸溶液的導電性，測得乙酸溶液的導電性弱，三氯乙酸溶液中離子濃度更大，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，故b正確；c．測定等物質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。