Question

【題目】某探究小組設計如右圖所示裝置(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的作用是_________________。該實驗在裝置中有一處缺陷，即缺少氯氣的干燥裝置，缺少該裝置可能導致裝置C 中副產物______________（填化學式）的量增加；冷凝管的進水口是________（填“a”或“b”）；

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

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

（5）測定產品純度：稱取產品0.50g配成待測溶液，加0.1000 molL-1碘標準溶液20.00 mL，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0.02000 molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點。進行三次平行實驗，測得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。則產品的純度為_____________；（計算結果保留兩位有效數字）滴定的反應原理：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。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的是___________。

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】 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“模擬工業生產制備三氯乙醛實驗”的評價。

（1）儀器A中產生氯氣，發生反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。

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

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

（4）反應結束后，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“I2+2S2O32-==2I-+ S4O62-”消耗碘的物質的量為0.02000molL-1×0.02000L/2=2.000×10-4mol。

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

產品的純度為1.800×10-3×147.5/0.50=53%；

（6）為證明三氯乙酸的酸性比乙酸強。能夠達到實驗目的的是abc。a.同物質的量濃度的三氯乙酸和乙酸溶液，pH越小，酸性越強，故a符合題意；b. 同物質的量濃度的三氯乙酸和乙酸溶液，酸性越強，離子濃度越大，導電性越強，故b符合題意；c.等物質的量濃度的兩種酸的鈉鹽溶液的pH，pH越大，水解程度越大，相應酸的酸性越弱，故選abc。