【題目】某探究小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置(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+H2OCCl3CHO+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

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)儀器 A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________;裝置B中的試劑是______

(2)若撤去裝置C,可能導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物_________ (填化學(xué)式)的量增加;裝置D可采用__________加熱的方法以控制反應(yīng)溫度在70℃左右。

(3)反應(yīng)結(jié)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(rèn)為此方案是否可行,為什么?____________。

(4)裝置E中盛有NaOH溶液,寫出該裝置中所有可能發(fā)生的無機(jī)反應(yīng)的離子方程式:_______________。

(5)測(cè)定產(chǎn)品純度:稱取產(chǎn)品0.30g配成待測(cè)溶液,加入0.1000mol·L1 碘標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,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0.02000mol·L1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)后,測(cè)得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。則產(chǎn)品的純度為________(CCl3CHO的相對(duì)分子質(zhì)量為147.5) 滴定的反應(yīng)原理:CCl3CHO+OH = CHCl3+HCOO、 HCOO +I2 =H+ + 2I- + CO2I2 + 2S2O32 = 2I- +S4O62

【答案】MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 飽和食鹽水 CCl3COOH 水浴 不可行,CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O 88.5%

【解析】

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(yīng)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(yīng)生成氯化錳、氯氣與水;用飽和食鹽水除去HCl;

2)氯氣能與水反應(yīng)生成HClHClO,會(huì)發(fā)生:CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl、C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O;控制反應(yīng)溫度在70℃左右,應(yīng)采取水浴加熱;

3CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO

4E裝置盛放氫氧化鈉溶液,吸收尾氣中氯氣、HCl,氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉與水,HCl與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉與水;

5)根據(jù)消耗的Na2S2O3計(jì)算剩余I2的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算與HCOO-反應(yīng)的I2的物質(zhì)的量,再根據(jù)關(guān)系式:CCl3CHOHCOO-I2計(jì)算。

1)二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣與水,反應(yīng)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,B裝置用飽和食鹽水除去HCl;

故答案為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;飽和食鹽水;

2)氯氣能與水反應(yīng)生成HClHClO,會(huì)發(fā)生:CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HClC2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O,導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物:CCl3COOHC2H5Cl增多,控制反應(yīng)溫度在70℃左右,應(yīng)采取水浴加熱,受熱均勻,偏于控制溫度,

故答案為:CCl3COOH;水。

3CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO,應(yīng)采取蒸餾方法進(jìn)行分離,

故答案為:不可行,CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO

4E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(yīng)離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O,

故答案為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O

5)根據(jù)消耗的Na2S2O3計(jì)算

剩余I2的物質(zhì)的量0.02000molL-1×0.02L×=2×10-4mol,與HCOO-反應(yīng)的I2的物質(zhì)的量為0.1000molL-1×0.02L-2×10-4mol=1.8×10-3mol,由CCl3CHOHCOO-I2可知,CCl3CHO的物質(zhì)的量為1.8×10-3mol,則產(chǎn)品的純度為×100%=88.5%,

故答案為:88.5%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硝酸是重要的化工原料,工業(yè)上用氨催化氧化法生產(chǎn)硝酸,反應(yīng)如下:

①氧化爐:4NH3+5O2=4NO+6H2O

②吸收塔:4NO+3O2+2H2O=4HNO3

設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.20,氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)為0.80。完成下列計(jì)算:

(1)1mol NH3完全轉(zhuǎn)化為NO至少需要空氣______mol。工業(yè)上先將氨氣和空氣混合好,在氧化爐反應(yīng)后直接通入吸收塔中用冷水吸收,為了確保吸收效果,第②步反應(yīng)要求氧氣至少過量20%,計(jì)算起始時(shí)空氣與氨氣的體積比至少為______

(2)硝酸工業(yè)產(chǎn)生的氮氧化物尾氣(NONO2),可用燒堿吸收,反應(yīng)如下:

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

現(xiàn)有含0.5mol氮氧化物的尾氣,用8mol/LNaOH溶液完全吸收,吸收后的溶液中c(OH):c(NO2)c(NO3)=5:4:1。所用NaOH溶液的體積為______mL。若將尾氣中NONO2的平均組成記為NOx,則x=______

(3)工業(yè)上用硝酸與氨氣反應(yīng)制取硝酸銨:HNO3+NH3=NH4NO3,反應(yīng)時(shí)NH3的吸收率為97%,硝酸的利用率為98%。在用氨氣制取硝酸時(shí),氨氣的利用率為90%。計(jì)算生產(chǎn)80噸的硝酸銨共需氨氣__噸?(保留1位小數(shù))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ·mol-1(Q0),某溫度、壓強(qiáng)下,將一定量反應(yīng)物通入密閉容器進(jìn)行以上反應(yīng),下列敘述正確的是( )

A.反應(yīng)過程中,若增大壓強(qiáng)能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率

B.若反應(yīng)開始時(shí)SiCl41mol,則達(dá)平衡時(shí),吸收熱量為QkJ

C.反應(yīng)至4min時(shí),若HCl濃度為0.12mol·L-1,則H2反應(yīng)速率為0.03mol·L-1·min-1

D.當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為0.025QkJ時(shí),生成的HCl通入100mL1mol·L-1NaOH溶液恰好反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】N2ONO反應(yīng)生成N2NO2的能量變化如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是(

A.使用催化劑可以降低過渡態(tài)的能量

B.反應(yīng)物總能量大于生成物總能量

C.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJ

D.使用催化劑可提高N2ONO的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】FeCl3溶液為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,探究其與堿性物質(zhì)之間反應(yīng)的復(fù)雜多樣性。實(shí)驗(yàn)如下:

(1)①中反應(yīng)的離子方程式是__________。

(2)②中逸出的無色氣體是____________(寫化學(xué)式)。

(3)對(duì)于③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同學(xué)們有諸多猜測(cè),繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

甲組:、壑蟹磻(yīng)后溶液少許,滴人稀鹽酸酸化,再滴加 BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。得出結(jié)論:FeCl3 Na2SO3 發(fā)生了氧化還原反應(yīng),離子方程式是_________。

乙組:認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn),重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了甲組的結(jié)論是正確的。其實(shí)驗(yàn)方案是______。

(4)由上述實(shí)驗(yàn)可知,下列說法正確的是___________ (填字母)。

a.鹽與堿反應(yīng)時(shí),鹽和堿都必須可溶于水

b.鹽溶液可能呈中性、堿性、酸性

c.鹽與鹽反應(yīng)時(shí),不一定生成兩種新鹽

d.鹽與鹽反應(yīng)時(shí),發(fā)生的不一定是復(fù)分解反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2NO2,在一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) 達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下所示,由圖可得出的正確結(jié)論是

A. 反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)

B. △t1=△t2時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c

C. 反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)

D. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】請(qǐng)回答以下問題

1)某溫度時(shí),測(cè)得pH11Ba(OH)2溶液濃度是0.005mol·L1。

①該溫度下水的離子積常數(shù)Kw________

②在此溫度下,將pH12Ba(OH)2溶液Va LpH2的硫酸Vb L混合。若所得混合液為中性,則VaVb________。

225 ℃時(shí),部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示。請(qǐng)回答下列問題:

化學(xué)式

CH3COOH

H2CO3

HClO

電離平衡常數(shù)

1.8×10—5

K14.3×107 K25.6×1011

3.0×108

①下列說法正確的是__________

A25 ℃時(shí),向CH3COOH溶液中加入適量的NaOH溶液,CH3COOH的電離程度增大,電離平衡常數(shù)不變

B0.1molL-1 CH3COOH溶液加水稀釋,稀釋后的溶液中水的電離程度減小

C0.1molL-1 HClO溶液和0.1molL-1 NaClO溶液等體積混合呈溶液堿性

D.碳酸氫鈉溶液中陰陽(yáng)離子數(shù)目相等

同濃度的CH3COO、HCO、CO32-、ClO結(jié)合H的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>___

25 ℃時(shí),某CH3COOHCH3COOK混合溶液呈中性,則該混合溶液中:=________

3)煤燃燒排放的煙氣含有SO2NO,采用堿性的NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5×103mol·L1。反應(yīng)10min后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。

離子

SO42

SO32

NO3

NO2

Cl

c/mol·L1

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式______。

②如果采用Ca(ClO)2替代NaClO2,其脫硫效果會(huì)更好。試從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO2具有的優(yōu)點(diǎn)是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Cl2通入100mL NaOH溶液中充分反應(yīng),生成0.1molNaCl,下列說法正確的是(  )

A.反應(yīng)后溶液中ClO﹣的個(gè)數(shù)為0.1NA

B.NaOH濃度為1mol/L

C.參加反應(yīng)的氯氣分子為0.1NA

D.轉(zhuǎn)移電子為0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】淀粉水解的產(chǎn)物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制備草酸,裝置如圖1所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去):實(shí)驗(yàn)過程如下:

①將1:1的淀粉水乳液與少許硫酸(98%)加入燒杯中,水浴加熱至85℃~90℃,保持30min,然后逐漸將溫度降至60℃左右;

②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中;

③控制反應(yīng)液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO398%H2SO4的質(zhì)量比為2:1.5)溶液;

④反應(yīng)3h左右,冷卻,減壓過濾后再重結(jié)晶得草酸晶體,硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應(yīng):

C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O

C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O

3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O

請(qǐng)回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)①加入98%硫酸少許的作用是:_________;

(2)實(shí)驗(yàn)中若混酸滴加過快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)量下降,其原因是_________

(3)檢驗(yàn)淀粉是否水解完全所用的試劑為_________;

(4)草酸重結(jié)晶的減壓過濾操作中,除燒杯、玻璃棒外,還必須使用屬于硅酸鹽材料的儀器有_________;

(5)將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,該反應(yīng)的離子方程式為:2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O稱取該樣品0.12g,加適量水完全溶解,然后用0.020molL1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),此時(shí)溶液顏色變化為_________,滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖2所示,則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

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同步練習(xí)冊(cè)答案