Question

【題目】一氯甲烷(CH3C1)是一種重要的化工原料，常溫下它是無色有毒氣體，微溶于水，易溶于乙醇、CCl4等。

（1）甲組同學在實驗室用下圖所示裝置模擬催化法制備和收集一氯甲烷。

① 無水ZnCl2為催化劑，a瓶中發生反應的化學方程式為____________________________。

② 裝置B的主要作用是____________________。

③收集到的CH3Cl氣體在氧氣中充分燃燒，產物用過量的V1mL、c1mol·L-1NaOH溶液充分吸收，以甲基橙作指示劑，用c2 mol·L-1鹽酸標準液對吸收液進行返滴定(發生的反應為：

NaOH+HCl= NaCl+H2O ,Na2CO3+2HCl＝2NaCl+2CO2↑+2H2O)，最終消耗V2 mL鹽酸。則所收集CH3Cl的物質的量為_____ _ mol。(已知：2CH3Cl+3O22CO2+2H2O+2HCl)

（2）乙組同學選用甲組A、B裝置和下圖所示的部分裝置檢驗CH3Cl中的氯元素。

(已知：一鹵代烷一般要在加熱條件下才能與氫氧化鈉溶液反應)

①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A→B→________→__ → 。

②通入一段時間的CH3Cl氣體，打開裝置D中分液漏斗的活塞，觀察實驗現象。分液漏斗中盛放的試劑是_______和_________。

③能證明CH3Cl中含有氯元素的實驗現象是_____________________________。

（3）查閱資料可知：AgNO3的乙醇溶液可以檢驗CH3X中的鹵素原子。相關數據如下表：

①CH3X通入AgNO3的乙醇溶液中，除有沉淀生成外，還生成硝酸甲酯，請寫出硝酸甲酯的結構簡式：______________________________。

②將CH3Cl和CH3Br的混合氣體通入AgNO3的乙醇溶液中，先出現淡黃色沉淀。請依據表中數據解釋原因____________________________________。

Answer 1

【答案】

（1）①

②除去HCl氣體（1分）

③（c1V1-c2V2）*10-3（2分）

（2）①F、D、G （2分）

②硝酸 硝酸銀溶液（2分）

③F中無白色沉淀生成，D中有白色沉淀生成（2分）

（3）①CH3ONO2（1分）

②C－Br鍵的鍵能小，更容易斷裂；Ksp(AgCl)>Kp(AgBr)，AgBr更容易沉淀（2分）

【解析】

試題分析：（1）①甲醇與濃鹽酸在氯化鋁作催化劑的條件下發生取代反應生成一氯甲烷和水，反應的化學方程式為CH3OH+HCl=CH3Cl+H2O，氯化鋅加熱時間過長會水解生成氫氧化鋅或氧化鋅，化學式為Zn（OH）2或ZnO，故答案為：CH3OH+HCl=CH3Cl+H2O；Zn（OH）2或ZnO；

②氯化氫易揮發，所以要用水除去一氯甲烷中的氯化氫，所以裝置B的主要作用是除去氯化氫氣體，故答案為：除去氯化氫氣體；③根據題意，與氯化氫反應的氫氧化鈉的物質的量為c1V1×10-3mol-c2V2×10-3mol，所以一氯甲烷燃燒產生氯化氫的物質的量為c1V1×10-3mol-c2V2×10-3mol，則一氯甲烷的物質的量為（c1V1-c2V2）×10-3mol，故答案為：（c1V1-c2V2）×10-3；（2）根據題意，檢驗CH3Cl中的氯元素，可以將一氯甲烷通入到熱的氫氧化鈉溶液中，反應一段時間后再加入用硝酸酸化的硝酸銀溶液，根據是否有白色沉淀生成可判斷氯元素的存在，①根據上面的分析可知，裝置依次連接的合理順序為A、B、F、D、G，故答案為：F、D、G；②根據上面的分析可知，分液漏斗中盛放的試劑是硝酸、硝酸銀，故答案為：硝酸、硝酸銀；③能證明CH3Cl中含有氯元素的實驗現象是F中無白色沉淀生成，D中有白色沉淀生成，故答案為：F中無白色沉淀生成，D中有白色沉淀生成；（3）根據題意，CH3X通入AgNO3的乙醇溶液中，能生成硝酸甲酯和AgX，根據沉淀的溶解平衡可知，溶度積大的物質可以轉化成溶度積小的，①硝酸甲酯的結構簡式為：CH3ONO2，故答案為：CH3ONO2；

②依據表中數據可知，C-Br鍵的鍵能小，更容易斷裂，同時溴化銀的溶度積常數更小，溴化銀更容易形成沉淀，所以先出現淡黃色溴化銀沉淀，故答案為：C-Br鍵的鍵能小，更容易斷裂，同時溴化銀的溶度積常數更小，溴化銀更容易形成沉淀。