题目内容
【题目】三氯甲烷又称氯仿,是一种无色透明液体,易挥发,有香气,略有甜味,不易燃烧,但在常温下与空气直接接触,易被氧化,并生成剧毒物光气,常用作有机溶剂和麻醉剂,结构简式为CHCl3。实验室中可用热还原CCl4法制备氯仿,装置示意图及有关数据如下:
物质 | 相对分子质量 | 密度/(g/Ml) | 沸点/℃ | 水中溶解性 |
CHCl3 | 119.5 | 1.50 | 61.3 | 难溶 |
CCl4 | 154 | 159 | 76.7 | 难溶 |
实验步骤:
① ;
② 向三颈瓶中滴入20mL CCl4;
③ 开始通入H2;
④ 向A处水槽中加入热水,并接通C处冷凝装置的冷水;
⑤ 点燃B处酒精灯;
⑥ 反应结束后,停止加热,将D处锥形瓶中收集到的液体分别用适量NaHCO3溶液和水洗涤,分出的产物加人少量无水CaCl2固体,静置后过滤;
⑦ 对滤液进行蒸馏纯化,得到氯仿15g。请回答:
(1) A中长直玻璃管的作用为_____;①处的操作为_______。
(2) B处中发生主要反应的化学方程式为___________。
(3) C处中应选用的冷凝管为____(填选项字母);冷水应从该冷凝管的____(填“a”或 “b”)口接入。
(4)该实验中,氯仿的产率为_______。
(5)氯仿在空气中能被氧气氧化生成HCl和光气(COCl2),该反应的化学方程式为_____.
【答案】 平衡气压 检验装置气密性 CCl4+H2CHCl3+HCl B a 61% 2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl
【解析】(1) A中长直玻璃管的作用为平衡气压,防止A中压强过大,引起爆炸;①物质制备,密闭系统使用前需检验装置气密性;
(2) 装置B中是四氯化碳与氢气发生取代反应生成三氯甲烷和氯化氢,反应方程式为:CCl4+H2CHCl3+HCl;
(3) 蒸馏装置中通常选用直形冷凝管,便于液体流下,故选B;冷却水采用逆流的方式冷却效果较好,所以冷水应从该冷凝管的a口接入;
(4)20mLCCl4的质量为31.8g,其物质的量为0.206mol,根据反应CCl4+H2
CHCl3+HCl可知,理论上应生成的物质的量为0.206mol,即质量为24.6g,根据产率=×100%≈61%;
(5)氯仿在空气中被氧气氧化生成HCl和光气(COCl2),根据元素守恒可知化学方程式为2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl。