Question

【題目】氯仿(CHC13)是無色透明液體，不溶于水和濃硫酸，溶于醇，沸點為61.2℃，工業品氯仿中常含有少量乙醇。某校同學設計實驗制備少量氯仿。

(1)甲組同學設計下列裝置用干燥純凈的氯氣制備實驗原料漂白粉[已知：3Ca(ClO)2 Ca(ClO3)2＋2CaCl2 △H>0]。

①各儀器接口連接順序為____（氣流白左至右，用小寫字母表示）。

②裝置B中發生反應的離子方程式為 ___。

③裝置A用冰水冷卻的目的是____。

(2)乙組同學用甲組制得的漂白粉與乙醇溶液反應制備氯仿的實驗裝置如圖。

①裝置I需控制溫度約為70℃，適宜的加熱方式是 ___，溫度不宜過高，其目的是____。

②裝置Ⅱ的名稱是____。

③一定條件下，裝置I中漂白粉先與乙醇溶液反應生成Cl2和Ca(OH)2，然后Cl2與CH3CH2OH反應生成CCl3CHO，CCl3CHO再與Ca(OH)2反應生成CHC13和一種鹽，CCl3CHO與Ca(OH)2反應的化學方程式為 _________。

(3)丙組同學用下列方法對乙組制得的粗產品進行提純。已知濃硫酸能與乙醇混溶。

步驟I．向粗產品中加入適量濃硫酸，攪拌至呈淡咖啡色，分液得有機層；

步驟Ⅱ．用15%的Na2CO3溶液洗滌多次，分液得有機層；

步驟Ⅲ．向有機層中加入少量無水CaCl2。

步驟I中用濃硫酸洗滌的目的是____；步驟Ⅱ中證明已洗滌干凈的依據是____；步驟Ⅲ中加入少量無水CaCl2的目的是 ___。

Answer 1

【答案】c→h→g→e→f→a(b)→b(a)→d MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 減少副產物Ca(ClO3)2生成的量，并有利于氯氣的吸收 水浴加熱 減少乙醇的揮發 （直形）冷凝管 2CCl3CHO＋Ca(OH)2→2CHCl3＋(HCOO)2Ca 除去其中溶解的乙醇 蘸取最后一次分液所得的水層液體少許滴在pH試紙上，溶液顯堿性（其他答案合理即可） 干燥產品

【解析】

實驗(1)實驗目的是用干燥純凈的氯氣制備漂白粉，裝置B制備氯氣，注意要用干燥純凈的氯氣，需要除去氯氣中含有HCl和水蒸氣，然后將氯氣通入到石灰乳中制備漂白粉，因為氯氣有毒，需要尾氣處理；

實驗(2)用漂白粉與乙醇反應制備氯仿，乙醇易揮發，溫度不能太高，否則造成原料的浪費；

(3)氯仿屬于有機物，根據“相似相溶”，氯仿溶于乙醇，注意濃硫酸能與乙醇混溶，然后進行分析；

(1)①用干燥純凈的氯氣制取漂白粉，實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應生成Cl2，即裝置B制備氯氣，氯氣中含有HCl和水蒸氣，常用飽和食鹽水除去HCl，用濃硫酸吸收水蒸氣，然后將氯氣通入石灰乳中，因為氯氣有毒，因此為防止污染環境，需要尾氣處理，常用氫氧化鈉溶液吸收，即連接順序是c→h→g→e→f→a(b)→b(a)→d；

②裝置B發生反應離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；

③3Ca(ClO)2Ca(ClO3)2＋2CaCl2 △H>0，溫度高，促使平衡向正反應方向進行，副產物Ca(ClO3)2物質的量增大，溫度高，不利用氯氣的溶解，因此用冰水冷卻，其目的是減少副產物Ca(ClO3)2生成的量，并有利于氯氣的吸收；

(2)①漂白粉與乙醇溶液反應制備氯仿，乙醇易揮發，溫度不能過高，否則造成乙醇大量揮發，降低原料的利用，因此溫度控制約為70℃，因此適宜加熱方式為水浴加熱；

②裝置II為（直形）冷凝管；

③CCl3CHO與Ca(OH)2反應生成CHCl3和一種鹽，根據原子守恒，該鹽為(HCOO)2Ca，化學方程式為2CCl3CHO＋Ca(OH)2→2CHCl3＋(HCOO)2Ca；

(3)氯仿無色透明液體，不溶于水和濃硫酸，溶于醇，氯仿屬于有機物，易溶于乙醇，氯仿中含有乙醇，除去其中溶解的乙醇；因為濃硫酸能與乙醇混溶，因此用濃硫酸洗滌的目的是除去其中溶解的乙醇；步驟II中加入碳酸鈉洗滌，發生Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O，分液后的水層中應含有Na2CO3，說明硫酸已洗滌干凈，因此證明已洗滌干凈，需要檢驗水層中是否含有碳酸鈉，操作是蘸取最后一次分液所得的水層液體少許滴在pH試紙上，溶液顯堿性（其他答案合理即可）；無水CaCl2具有吸水性，因此加入少量無水CaCl2的目的是干燥產品。