题目内容
【题目】2017年10月27日,世界工生组织国际癌症研究机构将三氯乙醛划为2A类致癌物,但它可用于生产氯霉素、合霉素等。某探究小组模拟备三氯乙醛自实验装置如图所示(夹持、加热装置均略去)。
已知:C2H5OH+4Cl2=CCl3CHO+5HCl,副反应是C2H5OH+HCl=C2H5Cl+H20。
容下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:__________________。
(2)仪器b中冷凝水从________(填“p”或“q”,下同)口进,______口出。
(3)进入装置D的是纯净、干燥的Cl2,则装置B中的试剂为_____,装置C中的试剂为____。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)已知:CCl3CHO +OH-=CHCl3+HC00-; HC00-+I2=H++2I-+CO2↑ I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
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Na2C03溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,并立即用0.020mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点。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____________________。
【答案】 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O p q 饱和食盐水 浓H2SO4 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1盐酸量等合理答案) 淀粉溶液 蓝色变为无色,且半分钟内不变色 66.4%(或66.375%)
【解析】(1)二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯气;正确答案:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2H2O。
(2)为保证冷凝效果,采用逆流原理,仪器b中冷凝水从p口进,q口出;正确答案:p、q。
(3)氯气含有氯化氢和水蒸气,因此混合气体先通过饱和食盐水,除去氯化氢,然后再通过浓硫酸,吸收水蒸气,最后的得到纯净的氯气;若没有装置B,氯化氢会与乙醇反应生成氯代烃,发生了副反应,影响三氯乙醛的纯度;正确答案:饱和食盐水;浓H2SO4 ;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)想法控制氯气的生成速率,可以停止对A加热,或者控制滴加盐酸量等方法;正确答案:停止对A加热(或控制滴加1盐酸量等合理答案)。
(5)碘与淀粉相遇溶液变蓝色,碘与硫代硫酸根离子反应,还原为碘离子,溶液变为无色,半分钟内不变色,达到滴定终点;正确答案:淀粉溶液 ; 蓝色变为无色,且半分钟内不变色。根据反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,得出2S2O32-- I2关系,n(I2)=(0.02×20×10-3)/2=2×10-4mol,用来氧化HC00-的n(I2)=20×10-3×0.1-2×10-4 =1.8×10-3mol,根据HC00-+I2=H++2I-+CO2↑、CCl3CHO +OH-=CHCl3+HC00-中得出:HC00---- CCl3CHO--- I2,n(CCl3CHO)= 1.8×10-3 所以产品的纯度=(1.8×10-3×147.5)÷0.4×100%=66.4%;正确答案:66.4%(或66.375%)。
【题目】煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数K随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
回答下列问题
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”、“>”、“=”)
(2)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K1
C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)平衡常数K2,
则K、K1、K2,之间的关系是 。
(3)800℃时,向一个10L的恒容反应器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸气,经一段时 间后反应达到平衡,此时CO的转化率为 ;若保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.10molCO和0.40mol CO2,此时v正 v逆 (填“>”、“=”或“<”).