Question

【題目】一氯甲烷(CH3Cl)一種重要的化工原料，常溫下它是無色有毒氣體，微溶于水，易溶于乙醇、CCl4等有機(jī)濃劑。

(1)甲組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用裝置A模擬催化法制備一氯甲烷并檢驗(yàn)CH3Cl的穩(wěn)定性。

A. B. C. D.

①裝置A中儀器a的名稱為__________，a瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

②實(shí)驗(yàn)室干燥ZnCl2晶體制備無水ZnCl2的方法是________。

(2)為探究CH3Cl與CH4分子穩(wěn)定性的差別，乙組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CH3C1能被酸性KMnO4溶液氧化。

①為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，上面裝置圖中裝置連接的合理順序?yàn)?/span>A________

②裝置中水的主要作用是__________。

③若實(shí)驗(yàn)過程中還產(chǎn)生了一種黃綠色氣體和一種無色氣體，該反應(yīng)的離子方程式為_____。

(3)丙組同學(xué)選用A裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究甲醇的轉(zhuǎn)化率。取6.4g甲醇與足量的濃鹽酸充分反應(yīng)，將收集到的CH3Cl氣體在足量的氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物用過量的V1mL、c1mol·L-1NaOH溶液充分吸收�，F(xiàn)以甲基橙作指示劑，用c2mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)吸收液進(jìn)行返滴定，最終消耗V2mL鹽酸。(已知：2CH3Cl+3O2 2CO2+2H2O+2HCl)

①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為____________

②該反應(yīng)甲醇的轉(zhuǎn)化率為________。(用含有V、c的式子表示)

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 CH3OH+HCl(濃)→CH3Cl+H2O 在HC1氣流中小心加熱 C-D-B 除去CH3C1中的HCl和甲醇，防止對(duì)后續(xù)試驗(yàn)的干擾 10CH3Cl+14MnO4－+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O 溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬�，且半分鐘�?nèi)不變化

【解析】

(1)①根據(jù)儀器a特點(diǎn)，得出儀器a為圓底燒瓶；根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�裝置A是制備CH3Cl，據(jù)此分析；

②ZnCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽，Zn2＋能發(fā)生水解，制備無水ZnCl2時(shí)，需要防止Zn2＋水解；

(2)①A是制備CH3Cl的裝置，CH3Cl中混有甲醇和HCl，甲醇和HCl能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，干擾實(shí)驗(yàn)，必須除去，利用它們?nèi)苡谒�，需要通過C裝置，然后通過D裝置驗(yàn)證CH3Cl能被酸性高錳酸鉀溶液氧化最后通過B裝置；

②根據(jù)①分析；

③黃綠色氣體為Cl2，利用高錳酸鉀溶液的氧化性，將CH3Cl中C氧化成CO2，高錳酸鉀中Mn元素被還原成Mn2＋，據(jù)此分析；

(3)①使用鹽酸滴定，甲基橙作指示劑，終點(diǎn)是溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬�，且半分鐘�?nèi)不變化；

②CH3Cl燃燒生成CO2和HCl，CO2和HCl被NaOH所吸收，然后用鹽酸滴定過量的NaOH溶液和Na2CO3溶液，據(jù)此分析；

(1)①根據(jù)儀器a的特點(diǎn)，儀器a的名稱為圓底燒瓶，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�裝置A制備CH3Cl，HCl中Cl取代CH3OH中羥基，則a瓶中的反應(yīng)方程式為CH3OH+HCl(濃)→CH3Cl+H2O；

答案：圓底燒瓶；CH3OH+HCl(濃)→CH3Cl+H2O；

②ZnCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽，Zn2＋發(fā)生水解，因此實(shí)驗(yàn)室干燥ZnCl2晶體制備無水ZnCl2的方法是在HC1氣流中小心加熱；

答案：在HC1氣流中小心加熱；

(2)①根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，裝置A制備CH3Cl，甲醇和濃鹽酸易揮發(fā)， CH3C1中含有HCl和甲醇等雜質(zhì)，HCl和甲醇均能使酸性KMnO4溶液褪色，干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)，利用甲醇和HCl易溶于水，通入KMnO4溶液前需用水除去，然后再通入酸性高錳酸鉀溶液，根據(jù)③得到黃綠色氣體，黃綠色氣體為Cl2，氯氣有毒，污染環(huán)境，因此最后通入CCl4溶液，除去Cl2等有毒氣體，則連接順序是A→C→D→B；

答案：C→D→B；

②根據(jù)①分析，水的作用是除去CH3C1中的HCl和甲醇；

答案：除去CH3Cl中的HCl和甲醇，防止對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾；

③黃綠色氣體為Cl2，利用高錳酸鉀溶液的氧化性，將CH3Cl中C氧化成CO2，高錳酸鉀中Mn元素被還原成Mn2＋，根據(jù)化合價(jià)升降法、原子守恒和電荷守恒，得到l0CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O；

答案：l0CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O；

(3)①燃燒生成的CO2和HCl全部被NaOH溶液充分吸收，溶液中的溶質(zhì)有NaOH、NaCl、Na2CO3，用甲基橙作指示劑，鹽酸進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)的產(chǎn)物為NaCl，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬�，且半分鐘�?nèi)不變化；

答案：溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬�，且半分鐘�?/span>30s）內(nèi)不變化；

②根據(jù)①的分析，最后溶質(zhì)為NaCl，NaCl中氯元素來自于CH3Cl和鹽酸，根據(jù)Cl元素守恒可得CH3Cl中的n(Cl)= n(CH3Cl) -n（HCl）=(c1V1－c2V2)×10－3，甲醇的轉(zhuǎn)化率是= ；

答案：。