Question

CH₃Cl为无色，略带臭味的气体，密度为2.25g/L，熔点为-24.2℃，20℃时在水中的溶解度为400mL，易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂。

Ⅰ．实验室制取CH₃Cl的原理是CH₃OH +HCl(浓) CH₃Cl+H₂O。具体步骤如下：

①干燥ZnCl₂晶体；

②称取24g研细的无水ZnCl₂和量取20mL浓盐酸放入圆底烧瓶，

同时量取一定量的甲醇放入分液漏斗中；

③将分液漏斗里的甲醇逐滴滴入烧瓶中并加热，待ZnCl₂完全溶解后有CH₃Cl气体逸出，可用排水法收集。

请回答：

（1）实验室干燥ZnCl₂晶体制得无水ZnCl₂的方法是           。

（2）反应过程中滴入烧瓶中甲醇的体积比盐酸少（甲醇与浓盐酸的物质的量浓度接近）其理由是                                                                  。

（3）实验室为何用排水法收集CH₃Cl？                                          。

Ⅱ．据某资料记载，CH₄分子中的一个H原子被Cl原子取代后，其稳定性受到影响，可被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化。现有四只洗气瓶；分别盛有以下试剂：A．1.5%KMnO₄(H⁺)溶液；B．蒸馏水；C．5%Na₂SO₃溶液；D．98%H₂SO₄。

（1）为证实这一理论的可靠性，请从上面选择最恰当的洗气瓶，将a装置生成的气体依次通过洗气瓶         （填洗气瓶编号），如果观察到                      则证实上述资料的正确性。

（2）写出洗气瓶中发生反应的离子方程式(C元素的氧化产物为CO₂)：

（3）如果CH₃Cl是大气的污染物，上述洗气瓶之后还应接一只盛            的洗气瓶。

Answer

Ⅰ.(1)在干燥的HCl气氛中加热； (2)增大盐酸的量以提高甲醇的转化率；(3)CH3Cl不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等杂质气体；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(或其它有机溶剂)

【解析】

试题分析：Ⅰ．（1）因为ZnCl2为强酸弱碱盐，发生水解反应生成HCl，为了防止ZnCl2的水解，所以实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是在干燥的HCl气氛中加热。

（2）增大盐酸的量，平衡向正反应方向移动，可提高甲醇的转化率。

（3）CH3Cl在20℃时在水中的溶解度为400mL，不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等杂质气体。

Ⅱ．（1）实验室制取CH3Cl的原理是CH3OH +HCl（浓）CH3Cl+H2O，则制取的CH3Cl中含有HCl，所以先通过蒸馏水，除去HCl杂质，再通入1.5%KMnO4（H+）溶液，验证CH3Cl能否被酸性高锰酸钾溶液氧化，最后用5%Na2SO3溶液吸收生成的有毒气体Cl2，所以将a装置生成的气体依次BAC；如果观察到A中紫色酸性高锰酸钾溶液褪色，说明CH3Cl能被酸性高锰酸钾溶液氧化。

（2）CH3Cl通入酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，CH3Cl被氧化为CO2、Cl2，氧化剂MnO4‾被还原为Mn2+，根据电荷守恒和元素守恒，反应物中还有H+，生成物中还有H2O，根据化合价升高的总价数等于降低的总价数配平可得离子方程式为10CH3Cl＋14MnO4—＋42H＋＝14Mn2＋＋ 10CO2↑＋5Cl2↑＋36H2O；有毒的Cl2被Na2SO3吸收，离子方程式为SO32—＋Cl2＋H2O＝SO42—＋2Cl—＋H＋。

（3）因为CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂，所以如果CH3Cl是大气的污染物，上述洗气瓶之后还应接一只盛乙醇（或其它有机溶剂）的洗气瓶，用来吸收CH3Cl。

考点：考查实验方案的分析与评价、离子方程式的书写、盐类的水解。