题目内容

8．CH3Cl为无色，略带臭味的气体，密度为2.25g/L，熔点为-24.2℃，20℃时在水中的溶解度为400mL，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） $→_{△}^{ZnCl_{2}}$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的方法是在干燥的HCl气氛中加热．
（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）其理由是增大盐酸的量以提高甲醇的转化率．
（3）实验室为何用排水法收集CH3Cl？CH3Cl不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等杂质气体．
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BAC（填洗气瓶编号），如果观察到A紫色褪去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）：10CH3Cl+14MnO4-+42H+=14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O、SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+H+
（3）如果CH3Cl是大气的污染物，上述洗气瓶之后还应接一只盛乙醇的洗气瓶．

分析 本题是利用甲醇与浓盐酸反应制备CH3Cl，涉及具体的制备过程是先在干燥的HCl气流中加热ZnCl2晶体得到无水ZnCl2，再将无水ZnCl2和量取20mL浓盐酸放入圆底烧瓶并滴加一定量的甲醇，经加热后会有CH3Cl生成，因CH3Cl中混有挥发出的HCl及甲醇，选择排水法收集生成的气体的同时还可以除杂，另外还探究了的稳定性及含有CH3Cl尾气的处理；
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；
（3）因反应混合物中的盐酸和甲醇均易挥发，生成的CH3Cl中会混有挥发出的杂质，同时CH3Cl难溶于水，选用排水法收集的同时还会有除杂的作用；
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．

解答 解：Ⅰ．（1）在加热ZnCl2晶体时可选择通HCl气体抑制其水解，故答案为：在干燥的HCl气氛中加热；
（2）为了提高甲醇的利用率，可以适当增加盐酸的量，故答案为：增大盐酸的量以提高甲醇的转化率；
（3）因CH3Cl中混有易溶于水的杂质气体，用排水法可以即除杂又可收集，故答案为：CH3Cl不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等杂质气体；
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，故答案为：BAC；A紫色褪去；
（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+，故答案为：10CH3Cl+14MnO4-+42H+=14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O、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，故答案为：乙醇．

点评 本题考查了甲醇和浓盐酸混合加热制一氯甲烷的实验原理，涉及实验操作、盐类水解、物质的性质检验及反应原理的探究，综合性较强，但基础性知识偏多，难度不大，离子方程式的书写错误率可能偏高点．

练习册系列答案
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2．反应2X+Y?3Z+4W在四种不同情况下的反应速率可分别为：
①υ（X）=0.5mol•L-1•s-1     ②υ（Y）=0.5mol•L-1•s-1
③υ（Z）=0.8mol•L-1•s-1     ④υ（W）=1mol•L-1•s-1
该反应进行由快到慢的顺序为②＞③＞①=④ （用序号填空）．
19．硫代硫酸钠（Na2S2O3•5H2O）俗名“大苏打”，又称为“海波”，可用于照相业作定型剂，也可用于纸浆漂白作脱氧剂，它易溶于水，难溶于乙醇，加热、遇酸均易分解，工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备，某实验模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图1：

实验具体操作步骤为：
①开启分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，适当调节分液漏斗的滴速，使反应产生的SO2气体均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同时开启电动搅拌器搅动，水浴加热，微沸
②直至析出的浑浊不再消失，并控制溶液的PH接近7时，停止通入SO2气体
③趁热过滤，将滤液加热浓缩，冷却析出Na2S2O3•5H2O
④在经过滤、洗涤、干燥．得到所需产品
（1）写出仪器A的名称蒸馏烧瓶，步骤④中洗涤时，为了减少产物的损失的试剂可以是乙醇
（2）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中不能让溶液PH＜7，请用离子方程式解释原因S2O32-+2H+═S+SO2↑+H2O
（3）最后得到的产品可能含有反应Na2SO4杂质，请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4（已知BaS2O3不溶于水），简要说明实验操作．现象和结论取样，先加足量的盐酸酸化，过滤，取澄清液体加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，说明含有硫酸钠杂质，反之，不含
（4）测定产品纯度
①准确称取1.00g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂用
0.1000mol•L-1碘的标准溶液滴定，反应原理为2S2O32-+I2 ═S4O32-+2I-，滴定起始和终点的滴定管液面位置如图2则消耗碘的标准溶液体积为16.00 mL，产品的纯度为79.36%
②若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数的测量结果偏低（填“偏高”“偏低”或“不变”）．
（5）Na2S2O3常用于脱氧剂，在溶液易被Cl2氧化SO42-，该反应的离子方程式为．S2O32-+4Cl2+5H2O═2SO42-+8Cl-+10H+．
16．下列关于油脂的叙述不正确的是（　　）
A．利用油脂在碱性条件下的水解反应，可以生产甘油和肥皂
B．油脂在小肠内受酶的催化作用而水解，生成的高级脂肪酸和甘油作为人体营养成分为肠壁所吸收，同时提供人体活动所需要的能量
C．油脂中的碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪
D．油脂是人体所需的基本营养物质之一，应尽量多食用油脂类物质
3．下列溶液，加热后颜色一定变浅的是（　　）
A．稀氨水和酚酞溶液B．滴有酚酞的Na2CO3溶液
C．滴有酚酞的氢氧化钙溶液D．溶有SO2的品红溶液
13．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（　　）
A．NA个N2分子和NA个CO2原子个数比为1：1
B．1 mol H2O的质量与NA个H2O质量的总和几乎相等
C．1mol H2所含的原子数为NA
D．1mol H2SO4中所含的粒子数目一定是NA
20．下列溶液中的离子一定能大量共存的是（　　）
A．能使酚酞变红色的溶液中：Na+，K+，OH-，S2O${\;}_{3}^{2-}$
B．在加入铝粉能产生氢气的溶液中：NH${\;}_{4}^{+}$，Fe2+，SO${\;}_{4}^{2-}$，NO${\;}_{3}^{-}$
C．室温下由水电离出的氢离子浓度c（H+）=1×10-14mol/L的溶液中：Ba2+，NO${\;}_{3}^{-}$，K+，F-
D．含大量Cu2+的溶液中：NH${\;}_{4}^{+}$，Na+，Cl-，HS-
17．（1）下列物质：①Cu  ②Cl2  ③Na2O  ④NO2 ⑤CO2  ⑥NH3 ⑦NaCl溶液 ⑧H2S  ⑨HCl  ⑩H2SO4⑪Ba（OH）2⑫NaCl⑬蔗糖[填写序号]
属于电解质的是③⑧⑨⑩⑪⑫，属于非电解质的是④⑤⑥⑬，能导电的是①⑦．
（2）写出下列物质在水溶液中的电离方程式：
NaHSO4：NaHSO4=Na++H++SO42-   K2SO4：K2SO4=2K++SO42-   Ba（OH）2：Ba（OH）2=Ba2++2OH-    NH4HCO3：NH4HCO3=NH4++HCO3-
（3）胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的小苏打（NaHCO3），能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式：HCO3-+H+=CO2↑+H2O；如果病人同时患胃溃疡，为防胃壁穿孔，就不能服用小苏打，原因是（文字表述）：二氧化碳为气体，压力增大，则加剧胃穿孔；此时最好用含氢氧化铝的胃药（如胃舒平）离子方程式：Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O．
18．将2.8g硅粉与2.3g钠同时放入足量水中，采用恰当的方法收集反应产生的气体（全部收集）．这些气体在标准
状况下的体积为（　　）
A．1.12LB．4.48LC．5.6LD．3.36L

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