Question

【题目】某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略)，模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。查阅资料，有关信息如下：

①制备反应原理：C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl

可能发生的副反应：C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O

CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl

②相关物质的相对分子质量及部分物理性质：

	C2H5OH	CCl3CHO	CCl3COOH	C2H5Cl
相对分子质量	46	147.5	163.5	64.5
熔点/℃	-114.1	-57.5	58	-138.7
沸点/℃	78.3	97.8	198	12.3
溶解性	与水互溶	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）仪器A中发生反应的化学方程式为____________。

（2）装置B中的试剂是____________，若撤去装置B，可能导致装置D中副产物____________(填化学式)的量增加；装置D可采用____________加热的方法以控制反应温度在70℃左右。

（3）装置中球形冷凝管的作用为____________，写出E中所有可能发生的无机反应的离子方程式____________。

（4）反应结束后，有人提出先将D中的混合物冷却到室温，再用过滤的方法分离出CCl3COOH。你认为此方案是否可行____________。

（5）测定产品纯度：称取产品0.40g配成待测溶液，加入0.1000molL-1碘标准溶液20.00mL，再加入适量Na2CO3溶液，反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.02000molL-1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得消耗Na2S2O溶液20.00mL。则产品的纯度为____________(计算结果保留三位有效数字)。

滴定的反应原理：CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-

HCOO-+I2═H++2I-+CO2↑

I2+2S2O32-═2I-+S4O62-

（6）为证明三氯乙酸的酸性比乙酸强，某学习小组的同学设计了以下三种方案，你认为能够达到实验目的是____________

a．分别测定0.1molL-1两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小

b．用仪器测量浓度均为0.1molL-1的三氯乙酸和乙酸溶液的导电性，测得乙酸溶液的导电性弱

c．测定等物质的量浓度的两种酸的钠盐溶液的pH，乙酸钠溶液的pH较大

Answer 1

【答案】（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（2）饱和食盐水；C2H5Cl；水浴；

（3）冷凝回流；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O；

（4）不可行；

（5）66.4%；

（6）abc

【解析】

试题分析：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CCl4CHO，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，反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（2）B装置用饱和食盐水除去HCl，减少副反应发生，撤去B装置，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，控制反应温度在70℃左右，应采取水浴加热，受热均匀，偏于控制温度，故答案为：饱和食盐水；C2H5Cl；水浴；

（3）有机物易挥发性，冷凝回流挥发的有机物；EE装置盛放氢氧化钠溶液，吸收尾气中氯气、HCl防止污染空气，反应离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O，故答案为：冷凝回流；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O；

（4）CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO，应采取蒸馏方法进行分离，故答案为：不可行，CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO；

（5）根据消耗的Na2S2O3计算，剩余I2的物质的量0.02000molL-1×0.02L=2×10-4mol，与HCOO-反应的I2的物质的量为0.1000molL-1×0.02L-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×100%=66.4%，故答案为：66.4%；

（6）酸性越强，电离程度越大，溶液pH越小；电离程度越大，酸性越强，溶液中离子浓度越大，导电能力越强；酸性越弱，其钠盐的水解程度越大，溶液pH越大。a．分别测定0.1molL-1两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小，说明三氯乙酸电离程度比乙酸的大，则三氯乙酸的酸性比乙酸的强，故a正确；b．用仪器测量浓度均为0.1molL-1的三氯乙酸和乙酸溶液的导电性，测得乙酸溶液的导电性弱，三氯乙酸溶液中离子浓度更大，说明三氯乙酸电离程度比乙酸的大，则三氯乙酸的酸性比乙酸的强，故b正确；c．测定等物质的量浓度的两种酸的钠盐溶液的pH，乙酸钠溶液的pH较大，说明乙酸钠的水解程度更大，则乙酸的酸性比三氯乙酸的弱，故c正确，故选：abc。