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／℃	－1 14.1	－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）装置B中盛放的试剂是___________；装置E的作用是_______；

（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，可采用_________的方法从D中的混合物分离出CCl₃COOH，除酒精灯、接液管、温度计、锥形瓶外，所需玻璃仪器有_________。

（4）测定产品纯度：称取产品0.30 g配成待测溶液，加入0.1000 mol/L碘标准溶液20.00 mL，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0.0200 mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定至终点。进行平行实验后，测得消耗Na₂S₂O₃溶液20.00 mL。则产品的纯度为____。（保留3位有效数字）

滴定的反应原理：CCl₃CHO +OH^—→CHCl₃ + HCOO^－    HCOO^－+ I₂ → H⁺ + 2I^－+ CO₂↑    I₂ + 2S₂O₃^2－→2I^－ + S₄O₆^2－

（5）请设计实验方案证明三氯乙酸的酸性比乙酸强:________

Answer

饱和食盐水 吸收多余氯气和氯化氢 Cl3CCOOH、C2H5Cl 水浴 蒸馏 蒸馏烧瓶、冷凝管 88.5% 分别测定0.1 mol/L两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小

【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CCl3CHO，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，据此分析解答。

（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氯气中的氯化氢，氯气有毒，所以E装置中的氢氧化钠溶液目的是除去多余的氯气及反应生成氯化氢，故答案为：饱和食盐水；吸收多余氯气和氯化氢；

（2）氯气能与水反应生成HCl与HClO，会发生：C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O，CCl3CHO + HClO→CCl3COOH （三氯乙酸）+HCl，导致装置D中副产物：Cl3CCOOH、C2H5Cl增多，控制反应温度在70℃左右，应采取水浴加热，受热均匀，便于控制温度，故答案为：Cl3CCOOH、C2H5Cl；水浴；

（3）根据题给信息知CCl3COOH溶于乙醇与水，沸点较高，应采取蒸馏方法进行分离，蒸馏实验还需要的仪器有蒸馏烧瓶和冷凝管，故答案为：蒸馏；蒸馏烧瓶、冷凝管；

（4）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，由滴定原理分析知： CCl3CHO~ HCOO－～I2可知，CCl3CHO的物质的量为1.8×10-3mol，则产品的纯度为 =88.5%，故答案为：88.5%；

（5）分别测定0.1mol·L-1两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小，说明三氯乙酸电离程度比乙酸的大，则三氯乙酸的酸性比乙酸的强；故答案为：分别测定0.1 mol/L两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小。