20.某探究小组设计如右图所示装置(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,有关信息如图:
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+HCl
(三氯乙酸)
②相关物质的部分物理性质:
C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl
熔点/℃-114.1-57.558-138.7
沸点/℃78.397.819812.3
溶解性与水互溶可溶于水、乙醇可溶于水、乙醇微溶于水、可溶于乙醇
(1)仪器b的名称为圆底烧瓶,装置B中的试剂是饱和食盐水,装置A中发生反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)装置C的作用为除去氯气中混有的H2O,减少三氯乙酸的生成;装置D可采用水浴加热的方法以控制反应温度在70℃左右.
(3)反应结束后,不能采取先将D中的混合物冷却到室温,再用过滤的方法分离出CCl3COOH的原因为CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO.
(4)装置E中溶液为NaOH溶液,可能发生的无机反应的离子方程式有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O.
(5)测定产品纯度:称取产品0.30g配成待测溶液,加入0.1000mol•L-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0.02000mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点.进行平行实验后,测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL.则产品的纯度为88.5%.(CCl3CHO的相对分子质量为147.5)
滴定的反应原理如下:CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-HCOO-+I2=H++2I-+CO2
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
(6)已知:常温下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1  mol•L-1,Ka (CH3COOH)=1.7×10-5  mol•L-1
请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱.
分别测定0.1 mol•L-1两种酸溶液的pH,三氯乙酸的pH较小,证明三氯乙酸的酸性强于乙酸.
17.以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeC13•6H2O)的工艺流程如图1:

请按要求回答下列问题:
(1)需将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率.
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是提高铁元素的浸出率、抑制Fe3+水解.
(3)氧化剂Y可以是Cl2或H2O2,其各自的优点是用氯气氧化原子利用率高、用H2O2氧化无污染且不引入新杂质.
(4)尾气主要含N2、O2、气体Z和少量的CO2、H2O.取标准状况下的VL尾气测定其中气体Z含量的方案如下:
【方案一】:将尾气缓慢通过如图2装置A中:

①C仪器的名称是干燥管,该装置的作用是防止空气中的水蒸气、CO2被B装置吸收.
②实验时先通入尾气,再通入一定量氮气,通过B装置的增重来测量气体Z的体积分数,请写出该方案合理与否的理由该方案不合理,因为尾气中的CO2也能被B装置中的碱石灰吸收,致使所测气体Z即二氧化硫的体积分数偏大.
【方案二】:将尾气缓慢通过如上装置D中,充分与足量试剂M反应后,再滴入过量试剂N,经过滤、洗涤、干燥、称量,得沉淀质量为mg.
③若试剂M、N分别是溴水、BaCl2溶液,写出方案二涉及反应的离子方程式:SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+、Ba2++SO42-=BaSO4↓.
写出气体Z的体积百分含量的表达式是(用含m、V的代数式表示)$\frac{2240m}{233V}$%.
④若试剂M、N分别是NaHCO3溶液、BaCl2溶液,所得沉淀的化学式为BaSO3
⑤若试剂M是Ba(NO32溶液,不再滴加试剂N,观察到D中生成的无色气体在瓶口处变为红棕色.写出溶液中反应的离子方程式:3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O=3BaSO4+2NO↑+4H+
15.高锰酸钾是常用的消毒剂、除臭剂、水质净化剂以及强氧化剂,图1是在实验室中制备KMnO4晶体的流程:

回答下列问题:
(1)操作②目的是获得K2MnO4,同时还产生了KCl和H2O,试写出该步反应的化学方程式:KClO3+3MnO2+6KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O↑.操作①和②均需在坩埚中进行,根据实验实际应选择c(填序号).
a.瓷坩埚    b.氧化铝坩埚    c.铁坩埚    d.石英坩埚
(2)操作④是使K2MnO4转化为KMnO4和MnO2,该转化过程中发生反应的离子方程式为3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-.若溶液碱性过强,则MnO4-又会转化为MnO42-,该转化过程中发生反应的离子方程式为3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-.因此需要通入某种气体调pH=10-11,在实际操作中一般选择CO2而不是HCl,原因是Cl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原.
(3)操作⑤过滤时,选择图3所示装置而不用图2所示装置的原因是过滤速度快、效果好.

(4)还可采用电解K2MnO4溶液(绿色)的方法制造KMnO4(电解装置如图4所示),电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为MnO42--e-=MnO4-.溶液逐渐由绿色变为紫色.但若电解时间过长,溶液颜色又会转变成绿色,可能的原因是电解较长时间后,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色(或阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色).
 0  155715  155723  155729  155733  155739  155741  155745  155751  155753  155759  155765  155769  155771  155775  155781  155783  155789  155793  155795  155799  155801  155805  155807  155809  155810  155811  155813  155814  155815  155817  155819  155823  155825  155829  155831  155835  155841  155843  155849  155853  155855  155859  155865  155871  155873  155879  155883  155885  155891  155895  155901  155909  203614 

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