Question

【題目】CH3Cl為無(wú)色，略帶臭味的氣體，密度為2.25g/L，熔點(diǎn)為-24.2℃，易溶于乙醇和丙醇等有機(jī)溶劑。

Ⅰ．實(shí)驗(yàn)室制取CH3Cl的原理是CH3OH+HCl（濃）CH3Cl+H2O。

具體步驟如下：①干燥ZnCl2晶體；②稱取24g研細(xì)的無(wú)水ZnCl2和量取20mL濃鹽酸放入圓底燒瓶，同時(shí)量取一定量的甲醇放入分液漏斗中；

③將分液漏斗里的甲醇逐滴滴入燒瓶中并加熱，待ZnCl2完全溶解后有CH3Cl氣體逸出，可用排水法收集請(qǐng)回答：

（1）實(shí)驗(yàn)室干燥ZnCl2晶體制得無(wú)水ZnCl2的方法是________________；

（2）反應(yīng)過(guò)程中滴入燒瓶中甲醇的體積比鹽酸少（甲醇與濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度接近）其理由是__________；

Ⅱ．據(jù)某資料記載，CH4分子中的一個(gè)H原子被Cl原子取代后，其穩(wěn)定性受到影響，可被強(qiáng)氧化劑酸性高錳酸鉀氧化，現(xiàn)有四只洗氣瓶分別盛有以下試劑：A．1.5%KMnO4（H+）溶液；B．蒸餾水；C．5%Na2SO3溶液；D．98%H2SO4。

（1）為證實(shí)這一理論的可靠性，請(qǐng)從上面選擇最恰當(dāng)?shù)南礆馄�，�?/span>a裝置生成的氣體依次通過(guò)洗氣瓶____（填洗氣瓶編號(hào)），如果觀察到_________則證實(shí)上述資料的正確性。

（2）寫出洗氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式（C元素的氧化產(chǎn)物為CO2）：______；

（3）如果CH3Cl是大氣的污染物，上述洗氣瓶之后還應(yīng)接一只盛______的洗氣瓶。

Answer 1

【答案】在干燥的HCl氣流中加熱 增大鹽酸的量以提高甲醇的轉(zhuǎn)化率 BAC 紫色褪去 10CH3Cl+14MnO4-+42H+=14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O、SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+ 乙醇或丙醇

【解析】

Ⅰ．(1)因ZnCl2晶體直接加熱時(shí)，因Zn2+水解，如果直接加熱最終得到的是Zn(OH)2，因此要用濃鹽酸或HCl氣體抑制其水解的同時(shí)加熱；

(2)當(dāng)有兩種反應(yīng)物參加反應(yīng)時(shí)，可通過(guò)提高一種反應(yīng)物的量提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；

Ⅱ．(1)如果CH3Cl能被酸性高錳酸鉀氧化，則酸性高錳酸鉀溶液本身會(huì)褪色，同時(shí)可能會(huì)生成CO2和Cl2，因此要注意尾氣的處理；

(2)CH3Cl經(jīng)過(guò)酸性高錳酸鉀的洗氣瓶會(huì)被氧化成CO2和Cl2，生成的Cl2可選擇Na2SO3溶液，利用氯氣的氧化性，將Na2SO3氧化為Na2SO4；

(3)因CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有機(jī)溶劑，因此的尾氣可選擇有機(jī)溶劑吸收。

Ⅰ．(1)ZnCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽，在加熱ZnCl2晶體時(shí)可選擇通HCl氣體抑制其水解；

(2)為了提高甲醇的利用率，可以適當(dāng)增加鹽酸的量；

Ⅱ．(1)如果CH3Cl能被強(qiáng)氧化劑酸性高錳酸鉀氧化，可選擇先通過(guò)盛有水的洗氣瓶除去可能混合有的HCl和甲醇，再通過(guò)盛有的酸性高錳酸鉀洗氣瓶，溶液的紫色會(huì)褐去，最后通過(guò)盛Na2SO3的洗氣瓶吸收生成的氯氣防污染；

(2)酸性高錳酸鉀氧化CH3Cl會(huì)生成CO2和Cl2，同時(shí)自身被還原成Mn2+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為10CH3Cl+14MnO4-+42H+=14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O，生成的氯氣經(jīng)過(guò)Na2SO3的洗氣瓶會(huì)氧化Na2SO3為Na2SO4，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+H+；

(3)CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有機(jī)溶劑，可選擇酒精吸收CH3Cl的尾氣。