Question

【题目】实验室制备三氯乙醛(CCl3CHO)的反应原理为：C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl，发生的副反应为：C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O。某探究小组模拟制备三氯乙醛的实验装置如图所示(夹持加热装置均略去)。回答下列问题：

(1)装置A中发生反应的离子方程式为___________。

(2)仪器a的名称是___________，其作用是___________。

(3)若撤去装置B，对实验的影响是___________。

(4)实验时发现D中导管口处气泡速率过快，合理的解决方法是___________。

(5)测定产品的纯度：

①称取0.40g产品，配成待测溶液加入20.00mL0.100mol/L碘标准溶液，再加入适量碱液，充分反应：CC13CHO+OH－→CHCl3+HCOO－，HCOO－+I2=H++2I－+CO2↑；

②再加适量盐酸调节溶液的pH，并立即用0.020mo/L的Na2S2O3溶液滴定至终点，发生反应：I2+2S2O32－=2I－+S4O62－；

③重复上述操作3次，平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。滴定时所用指示剂是___________，达到滴定终点的现象是_____，测得产品的纯度为____。

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 球形冷凝管 冷凝回流，减少原料损失 会有氯化氢杂质与乙醇反应，生成氯乙烷，导致三氯乙醛的纯度降低 停止对A加热或控制滴加盐酸的量 淀粉 当观察到溶液蓝色变为无色，且半分钟内不变色，应为滴定终点 66.4%

【解析】

A装置利用二氧化锰与浓盐酸制备氯气，B装置用饱和食盐水除去HCl, C装置盛放浓硫酸干燥氯气，D中反应制备CCl3CHO，E装置盛放氢氧化钠溶液，吸收尾气中氯气、HCl，防止污染空气。

(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气与水；

(2)根据仪器a的结构确定a的名称及作用；

(3)撤去B装置，增大副反应C2H5OH+ HCl→C2H5Cl+ H2O的发生；

(4) 实验时发现D中导管口处气泡速率过快，可能导致反应不充分，需要控制氯气的生成速率；

(5)碘遇淀粉溶液变蓝色，滴加Na2S2O3溶液会导致碘被还原，溶液的颜色会变浅，最终消失，根据消耗的Na2S2O3计算剩余I2的物质的量，进而计算与HCOO-反应的I2的物质的量，再根据关系式: CCl3CHO~~HCOO-~~I2计算。

(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气与水，装置A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)根据仪器的构造可知，仪器a为球形冷凝管；其作用是冷凝回流，减少原料损失；

(3)B装置用饱和食盐水除去HCl，减少副反应发生，若撤去B装置，因氯气中混有HCl，增大副反应C2H5OH+ HCl→C2H5Cl+ H2O的发生，导致装置D中副产物C2H5Cl增多，故答案为：会有氯化氢杂质与乙醇反应，生成氯乙烷，导致三氯乙醛的纯度降低；

(4)实验时发现D中导管口处气泡速率过快，可通过停止对A加热或控制滴加盐酸的量来调整，故答案为：停止对A加热或控制滴加盐酸的量；

(5)根据碘遇淀粉溶液变蓝色，可选择淀粉作指示剂，在滴加Na2S2O3溶液时，当观察到溶液蓝色变为无色，且半分钟内不变色，应为滴定终点；

根据消耗的Na2S2O3计算，剩余I2的物质的量0.02000mol/ L×0.02L×=2×10-4mol，与HCOO-反应的I2的物质的量为0.1000mol/ L×0.02L-2×10-4mol = 1.8×10-3mol，

由CCl3CHO~ HCOO- ~ I2可知：

CCl3CHO的物质的量为1.8×10-3mol，则产品的纯度为：

= 66.4%。