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)室用下圖所示裝置模擬催化法制備和收集一氯甲烷。

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________________。

③裝置B的主要作用是_________________。

④若將收集到的CH3Cl氣體在足量的氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物用過量的V1mL、c1mol·L-1Na OH溶液充分吸收。現(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。則所收集CH3C1的物質(zhì)的量為________mol。(已知：2CH3Cl+3O22CO2+2H2O+2HCl)

(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將甲組裝置制備的CH3Cl氣體通過盛有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶，如果觀察到溶液中__________，則說明CH3Cl比CH4分子穩(wěn)定性弱。

②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)選用甲組A、B裝置和下圖所示的部分裝置檢驗(yàn)CH3Cl中的氯元素。

①丙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、_________。

②D中分液漏斗中盛放的試劑是硝酸酸化的硝酸銀溶液。通入一段時(shí)間的CH3Cl氣體后，打開分液漏斗的活塞，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能證明CH3Cl中含有氯元素的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________。

Answer 1

【答案】 圓底燒瓶 CH3OH+HCl(濃) CH3Cl+H2O 在HC1氣流中小心加熱 除去HC1、CH3OH氣體 (c1V1-c2V2)×10-3 紫色褪去 l0CH3Cl+14MnO4-+42H+→10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O F、D、G F中無白色沉淀生成，D中有白色沉淀生成

【解析】試題分析：本題以一氯甲烷的制備和氯元素的檢驗(yàn)為載體，主要考查醇類的取代反應(yīng)原理、鹽類水解、滴定反應(yīng)的計(jì)算、鹵代烴中鹵原子的檢驗(yàn)等知識(shí)，考查考生對(duì)滴定原理的理解能力，考查考生的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

解析：（1）①甲醇與濃鹽酸可以發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷，反應(yīng)原理為CH3OH＋HCl CH3Cl+H2O。正確答案：圓底燒瓶、CH3OH＋HCl CH3Cl+H2O。②用干燥ZnCl2晶體制備無水ZnCl2過程中，主要防止在加熱除去結(jié)晶水同時(shí)ZnCl2會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，可以不斷通入干燥的HCl抑制ZnCl2的水解并帶出水蒸氣。正確答案：在HC1氣流中小心加熱。③從A裝置中導(dǎo)出的氣體中含有CH3Cl、CH3OH、HCl、H2O，B裝置盛放的水可以溶解除去CH3OH、HCl及大部分水蒸氣。正確答案：除去CH3OH、HCl。④設(shè)收集到的CH3Cl為xmol，反應(yīng)生成CO2xmol，HClxmol，NaOH吸收過程中消耗NaOH 2x+x=3xmol，剩余NaOH 10-3×c1v1-3xmol。用甲基橙作指示劑滴定時(shí)，反應(yīng)生成的Na2CO3生成CO2，則10-3×c1v1-3xmol+ 2x=10-3×c2v2，x=10-3×(c1v1-c2v2)。正確答案：10-3×(c1v1-c2v2) 。

(2)①如果CH3Cl分子比CH4更加活潑，則CH3Cl能夠被酸性KMnO4溶液氧化，酸性KMnO4溶液被還原而褪色。正確答案：紫色褪去。②生成的黃綠色氣體是Cl2，同時(shí)C被氧化生成CO2，即反應(yīng)基礎(chǔ)理解為CH3Cl+KMnO4 →Cl2↑+CO2↑+MnSO4，配平得l0CH3Cl+14MnO4-+42H+→10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O。正確答案：l0CH3Cl+14MnO4-+42H+→10CO2+5Cl2+14Mn2++36H2O。（3）由于A中導(dǎo)出的氣體含有CH3Cl、HCl等物質(zhì)，通過B除去HCl后還需要證明HCl已經(jīng)完全除盡，所以先通過F裝置檢驗(yàn)不存在HCl氣體。CH3Cl中的Cl元素?zé)o法直接檢驗(yàn)，所以需要通過鹵代烴的水解反應(yīng)或消去反應(yīng)首先轉(zhuǎn)變成Cl-，然后加硝酸酸化后用AgNO3檢驗(yàn)Cl-。最后氣體中沒有反應(yīng)的CH3Cl通過G中的CCl4吸收，防止污染空氣。當(dāng)F溶液中沒有白色沉淀，且D最終有白色沉淀時(shí)可以證明鹵代烴中含有Cl元素。正確答案：FDG、F中無白色沉淀生成，D中有白色沉淀生成。