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:
(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.
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:
| C2H5OH | CCl3CHO | CCl3COOH | C2H5Cl | |
| 熔点/℃ | -114.1 | -57.5 | 58 | -138.7 |
| 沸点/℃ | 78.3 | 97.8 | 198 | 12.3 |
| 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 |
(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.
18.已知:可逆反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.现有甲、乙两个容积相同且不变的真空密闭容器,向甲容器中加入1mol N2(g)和3mol H2(g),在一定条件下发生反应,达到平衡时放出热量为Q1kJ.在相同条件下,向乙容器中加入2mol NH3(g)并发生反应,达到平衡时吸收热量为Q2kJ,若Q1=3Q2.下列叙述中正确的是( )
| A. | Q1+Q2=92.4 | |
| B. | 达平衡时甲、乙中NH3的体积分数乙>甲 | |
| C. | 达到平衡后,再向乙中加入0.25mol N2(g)、0.75mol H2(g)和1.5mol NH3(g),平衡向生成N2的方向移动 | |
| D. | 达平衡时甲中N2的转化率为25% |
16.恒温恒容的四个密闭容器中都发生反应:2X(g)+Y(g)?3W(g)+2Z(g)△H=-QkJ/mol,起始时充入气体的物质的量及平衡时体系能量变化数据如下表:
下列说法正确的是( )
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
| X | Y | W | Z | 反应体系能量变化 | |
| 甲 | 2mol | 1mol | 放出akJ/mol | ||
| 乙 | 1mol | 1mol | 放出bkJ/mol | ||
| 丙 | 2mol | 2mol | 放出ckJ/mol | ||
| 丁 | 3mol | 2mol | 吸收dkJ/mol |
| A. | c+d<Q | |
| B. | 平衡时,甲、丁容器中X、W的转化率之和大于1 | |
| C. | 平衡时丙容器中Z的物质的量浓度最大 | |
| D. | X的转化率为:甲<乙<丙 |