Question

【題目】次氯酸鋰穩(wěn)定性遠(yuǎn)髙于次氯酸鈉，也可用于殺菌消毒。制備次氯酸鋰方法較多，常用的一種合成路線如圖：

已知：1.次氯酸叔丁酯((CH3)3COCl)，相對分子質(zhì)量為108.5，是具有揮發(fā)性的黃色油狀液體，密度為0.802g/mL，且有強(qiáng)烈刺激性臭味；

2.(CH3)3COCl+LiOH=LiClO+(CH3)3COH

請回答：

(1)實(shí)驗(yàn)第一步的反應(yīng)裝置如圖所示（夾持裝置省略)，①B裝置中支管的作用是________；②濃鹽酸逐滴滴加而不是一次性加入的原因是__________。

(2)請寫出在裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。

(3)進(jìn)行操作3時，并不是直接加熱蒸發(fā)溶液，而是選擇在40°C下緩慢蒸發(fā)溶液，試解釋其原因___________。

(4)該實(shí)驗(yàn)中次氯酸鋰的產(chǎn)率為_________。

Answer 1

【答案】平衡氣壓，使?jié)恹}酸順利下滴 防止反應(yīng)太劇烈而發(fā)生副反應(yīng)，引起產(chǎn)率降低 (CH3)3COH+NaClO+HCl=(CH3)3COCl+NaCl+H2O 蒸發(fā)時，溶液溫度太高，會引起次氯酸根的水解，且生成的次氯酸不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)率和純度降低 50.0%

【解析】

(1)B裝置中支管使滴液漏斗中液面上方氣壓與三頸燒瓶中液面上方的氣壓相等；從反應(yīng)速率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率方面分析；

(2)裝置A中(CH3)3COH、NaClO、HCl反應(yīng)有(CH3)3COCl生成，整個過程為NaClO與HCl反應(yīng)生成NaCl與HClO，HClO與(CH3)3COH發(fā)生酯化反應(yīng)生成(CH3)3COCl與H2O；

(3)從次氯酸鹽的水解、HClO的分解分析判斷；

(4)先4.34g(CH3)3COCl、1.68gLiOH的物質(zhì)的量，結(jié)合二者按物質(zhì)的量1：1反應(yīng)，判斷哪種物質(zhì)過量，然后以不足量的物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)計算，(CH3)3COH的理論產(chǎn)量為0.04mol，再結(jié)合產(chǎn)率=×100%計算。

(1)①B裝置中支管使滴液漏斗中液面上方氣壓與三頸燒瓶中液面上方的氣壓相等，可以平衡氣壓，使?jié)恹}酸順利下滴；

②濃鹽酸逐滴滴加而不是一次性加入，原因是防止反應(yīng)太劇烈而發(fā)生副反應(yīng)，引起產(chǎn)率降低；

(2)裝置A中(CH3)3COH、NaClO、HCl反應(yīng)有(CH3)3COCl生成，整個過程為NaClO與HCl反應(yīng)生成NaCl與HClO，HClO與(CH3)3COH發(fā)生酯化反應(yīng)生成(CH3)3COCl與H2O，反應(yīng)方程式為：(CH3)3COH+NaClO+HCl=(CH3)3COCl+NaCl+H2O；

(3)進(jìn)行操作3時，并不是直接加熱蒸發(fā)溶液，而是選擇在40°C下緩慢蒸發(fā)溶液，原因是蒸發(fā)時，若溶液溫度太高，會引起次氯酸根的水解反應(yīng)程度增大，且生成的次氯酸不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)率和純度降低，故選擇在40°C下緩慢蒸發(fā)溶液；

(4)4.34g(CH3)3COCl的物質(zhì)的量為4.34g÷108.5g/mol=0.04mol，1.68gLiOH的物質(zhì)的量為1.68g÷24g/mol=0.07mol，二者按物質(zhì)的量1：1反應(yīng)，故(CH3)3COCl不足量，則(CH3)3COH的理論產(chǎn)量為0.04mol，產(chǎn)率=×100%=×100%=50.0%。