Question

【题目】CH3Cl为无色，略带臭味的气体，密度为2.25g/L，熔点为-24.2℃，易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂。

Ⅰ．实验室制取CH3Cl的原理是CH3OH+HCl（浓）CH3Cl+H2O。

具体步骤如下：①干燥ZnCl2晶体；②称取24g研细的无水ZnCl2和量取20mL浓盐酸放入圆底烧瓶，同时量取一定量的甲醇放入分液漏斗中；

③将分液漏斗里的甲醇逐滴滴入烧瓶中并加热，待ZnCl2完全溶解后有CH3Cl气体逸出，可用排水法收集请回答：

（1）实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是________________；

（2）反应过程中滴入烧瓶中甲醇的体积比盐酸少（甲醇与浓盐酸的物质的量浓度接近）其理由是__________；

Ⅱ．据某资料记载，CH4分子中的一个H原子被Cl原子取代后，其稳定性受到影响，可被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化，现有四只洗气瓶分别盛有以下试剂：A．1.5%KMnO4（H+）溶液；B．蒸馏水；C．5%Na2SO3溶液；D．98%H2SO4。

（1）为证实这一理论的可靠性，请从上面选择最恰当的洗气瓶，将a装置生成的气体依次通过洗气瓶____（填洗气瓶编号），如果观察到_________则证实上述资料的正确性。

（2）写出洗气瓶中发生反应的离子方程式（C元素的氧化产物为CO2）：______；

（3）如果CH3Cl是大气的污染物，上述洗气瓶之后还应接一只盛______的洗气瓶。

Answer 1

【答案】在干燥的HCl气流中加热 增大盐酸的量以提高甲醇的转化率 BAC 紫色褪去 10CH3Cl+14MnO4-+42H+=14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O、SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+ 乙醇或丙醇

【解析】

Ⅰ．(1)因ZnCl2晶体直接加热时，因Zn2+水解，如果直接加热最终得到的是Zn(OH)2，因此要用浓盐酸或HCl气体抑制其水解的同时加热；

(2)当有两种反应物参加反应时，可通过提高一种反应物的量提高另一种反应物的转化率；

Ⅱ．(1)如果CH3Cl能被酸性高锰酸钾氧化，则酸性高锰酸钾溶液本身会褪色，同时可能会生成CO2和Cl2，因此要注意尾气的处理；

(2)CH3Cl经过酸性高锰酸钾的洗气瓶会被氧化成CO2和Cl2，生成的Cl2可选择Na2SO3溶液，利用氯气的氧化性，将Na2SO3氧化为Na2SO4；

(3)因CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂，因此的尾气可选择有机溶剂吸收。

Ⅰ．(1)ZnCl2为强酸弱碱盐，在加热ZnCl2晶体时可选择通HCl气体抑制其水解；

(2)为了提高甲醇的利用率，可以适当增加盐酸的量；

Ⅱ．(1)如果CH3Cl能被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化，可选择先通过盛有水的洗气瓶除去可能混合有的HCl和甲醇，再通过盛有的酸性高锰酸钾洗气瓶，溶液的紫色会褐去，最后通过盛Na2SO3的洗气瓶吸收生成的氯气防污染；

(2)酸性高锰酸钾氧化CH3Cl会生成CO2和Cl2，同时自身被还原成Mn2+，发生反应的离子方程式为10CH3Cl+14MnO4-+42H+=14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O，生成的氯气经过Na2SO3的洗气瓶会氧化Na2SO3为Na2SO4，发生反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+H+；

(3)CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂，可选择酒精吸收CH3Cl的尾气。