Question

某探究小组设计如图所示装置(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，有关信息如下：

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(三氯乙酸)+HCl

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

(1)仪器 A 中发生反应的化学方程式是__________；装置B中的试剂是______。

(2)若撤去装置C，可能导致装置D中副产物_________ (填化学式)的量增加；装置D可采用__________加热的方法以控制反应温度在70℃左右。

(3)反应结束后，有人提出先将D中的混合物冷却到室温，再用过滤的方法分离出CCl₃COOH。你认为此方案是否可行，为什么？____________。

(4)装置E中盛有NaOH溶液，写出该装置中所有可能发生的无机反应的离子方程式：_______________。

(5)测定产品纯度：称取产品0.30g配成待测溶液，加入0.1000mol·L^一1 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^一1Na₂S₂O₃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________。(CCl₃CHO的相对分子质量为147.5) 滴定的反应原理：CCl₃CHO+OH^一 = CHCl₃+HCOO^一、 HCOO^一 +I₂ =H⁺ + 2I^- + CO₂↑、I₂ + 2S₂O₃^2一 = 2I- +S₄O₆^2一

Answer

MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 CCl3COOH 水浴 不可行，CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O 88.5%

【解析】

A装置利用二氧化锰与浓盐酸制备氯气，B装置用饱和食盐水除去HCl，C装置盛放浓硫酸干燥氯气，D中反应制备CCl4CHO，E装置盛放氢氧化钠溶液，吸收尾气中氯气、HCl防止污染空气；

（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气与水；用饱和食盐水除去HCl；

（2）氯气能与水反应生成HCl与HClO，会发生：CCl3CHO+HClO→CCl3COOH（三氯乙酸）+HCl、C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O；控制反应温度在70℃左右，应采取水浴加热；

（3）CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO；

（4）E装置盛放氢氧化钠溶液，吸收尾气中氯气、HCl，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，HCl与氢氧化钠反应生成氯化钠与水；

（5）根据消耗的Na2S2O3计算剩余I2的物质的量，进而计算与HCOO-反应的I2的物质的量，再根据关系式：CCl3CHO～HCOO-～I2计算。

（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气与水，反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，B装置用饱和食盐水除去HCl；

故答案为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；饱和食盐水；

（2）氯气能与水反应生成HCl与HClO，会发生：CCl3CHO+HClO→CCl3COOH（三氯乙酸）+HCl、C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O，导致装置D中副产物：CCl3COOH、C2H5Cl增多，控制反应温度在70℃左右，应采取水浴加热，受热均匀，偏于控制温度，

故答案为：CCl3COOH；水浴；

（3）CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO，应采取蒸馏方法进行分离，

故答案为：不可行，CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO；

（4）E装置盛放氢氧化钠溶液，吸收尾气中氯气、HCl防止污染空气，反应离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O，

故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O；

（5）根据消耗的Na2S2O3计算

剩余I2的物质的量0.02000mol•L-1×0.02L×=2×10-4mol，与HCOO-反应的I2的物质的量为0.1000mol•L-1×0.02L-2×10-4mol=1.8×10-3mol，由CCl3CHO～HCOO-～I2可知，CCl3CHO的物质的量为1.8×10-3mol，则产品的纯度为×100%=88.5%，

故答案为：88.5%。