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℃，20℃時(shí)在水中的溶解度為400mL，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 。

（3）實(shí)驗(yàn)室為何用排水法收集CH3Cl？ 。

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�，F(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)南礆馄浚瑢?/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】Ⅰ.(1)在干燥的HCl氣氛中加熱； (2)增大鹽酸的量以提高甲醇的轉(zhuǎn)化率；(3)CH3Cl不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等雜質(zhì)氣體；Ⅱ．（1）BAC ；A紫色褪去；（2）10CH3Cl＋14MnO4—＋42H＋＝14Mn2＋＋ 10CO2↑＋5Cl2↑＋36H2O；SO32—＋Cl2＋H2O＝SO42—＋2Cl—＋H＋；（3）乙醇(或其它有機(jī)溶劑)

【解析】試題分析：Ⅰ．（1）因?yàn)?/span>ZnCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽，發(fā)生水解反應(yīng)生成HCl，為了防止ZnCl2的水解，所以實(shí)驗(yàn)室干燥ZnCl2晶體制得無(wú)水ZnCl2的方法是在干燥的HCl氣氛中加熱。

（2）增大鹽酸的量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可提高甲醇的轉(zhuǎn)化率。

（3）CH3Cl在20℃時(shí)在水中的溶解度為400mL，不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等雜質(zhì)氣體。

Ⅱ．（1）實(shí)驗(yàn)室制取CH3Cl的原理是CH3OH +HCl（濃）CH3Cl+H2O，則制取的CH3Cl中含有HCl，所以先通過(guò)蒸餾水，除去HCl雜質(zhì)，再通入1.5%KMnO4（H+）溶液，驗(yàn)證CH3Cl能否被酸性高錳酸鉀溶液氧化，最后用5%Na2SO3溶液吸收生成的有毒氣體Cl2，所以將a裝置生成的氣體依次BAC；如果觀察到A中紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色，說(shuō)明CH3Cl能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。

（2）CH3Cl通入酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，CH3Cl被氧化為CO2、Cl2，氧化劑MnO4被還原為Mn2+，根據(jù)電荷守恒和元素守恒，反應(yīng)物中還有H+，生成物中還有H2O，根據(jù)化合價(jià)升高的總價(jià)數(shù)等于降低的總價(jià)數(shù)配平可得離子方程式為10CH3Cl＋14MnO4—＋42H＋＝14Mn2＋＋ 10CO2↑＋5Cl2↑＋36H2O；有毒的Cl2被Na2SO3吸收，離子方程式為SO32—＋Cl2＋H2O＝SO42—＋2Cl—＋H＋。

（3）因?yàn)?/span>CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有機(jī)溶劑，所以如果CH3Cl是大氣的污染物，上述洗氣瓶之后還應(yīng)接一只盛乙醇（或其它有機(jī)溶劑）的洗氣瓶，用來(lái)吸收CH3Cl。