高中化学试题解析410

高中化学试题解析410

1. 金属氯化物与三氟甲磺酸（CF₃SO₃H，M_r=150）的反应常用于制备无水金属三氟甲磺酸盐。某同学在实验室中按照如下流程制备无水Mg(CF₃SO₃)_2，Mr=322。已知CF₃SO₃H是一种超强酸，沸点162℃，易溶于水、乙醚（沸点35℃）和氯仿（沸点62℃）。

回答下列问题：

Ⅰ．按照上图组装仪器并检验装置的气密性，向烧瓶中加入MgCl₂颗粒（1.9g，0.02mol）。

（1）仪器a的名称________。

Ⅱ．打开活塞，持续通入N₂，流速调至每秒逸出2个气泡，缓慢滴加无水CF₃SO₃H（10mL，0.113mol），升温至60℃，搅拌1h。

（2）滴加过程中，装置A中的固体逐渐溶解，装置B中的现象是________。反应完毕，取装置C中少量液体于试管中，滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，产生的沉淀是________（填化学式）。

（3）装置A中发生反应的化学方程式为________。

Ⅲ．反应完毕，向反应液中加入无水乙醚，析出固体。过滤，用无水乙醚洗涤、干燥，得粗产物。

（4）查阅文献获知，乙醚与CF₃SO₃H混合时会剧烈放热。为了防止局部过热，加入乙醚时宜采取的措施有________（答一条即可）。

Ⅳ．粗产物提纯后，得到产品5.8g。

（5）向混有少量 (CH₃CH₂)₂O⁺H·CF₃SO₃^-杂质的粗产物中加入氯仿，煮沸、过滤，除去杂质。煮沸的主要目的是________。

（6）该实验的产率为________%（保留一位小数）。

答案：

（1）恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗）

（2）①. 气泡增多（或有气泡产生）

②.AgCl

（3）

（4冰水浴冷却（或缓慢滴加、不断搅拌等）

（5）使杂质分解，挥发除去乙醚，并使 CF₃SO₃H 溶解在氯仿中

（6）90.1

分析：

实验目的是制备三氟甲磺酸镁，实验原理是利用MgCl₂与三氟甲磺酸反应生成三氟甲磺酸镁和HCl：

主要实验操作是连接装置、检查气密性、加入试剂，通入氮气排除空气，从恒压滴液漏斗中加入三氟甲磺酸，搅拌进行反应，将生成的HCl气体通过浓硫酸（通过气泡控制反应速率），再用蒸馏水吸收。最后将三颈烧瓶中的产品提纯，用乙醚溶解其中的残留三氟甲磺酸，蒸馏除去杂质和乙醚，过滤得到产品。

⑴仪器a的名称为恒压滴液漏斗（恒压分液漏斗）。

⑵反应生成HCl气体，随N₂进入装置B，HCl不与浓硫酸反应，因此导管口有气泡冒出；HCl被装置C的蒸馏水吸收，溶液中含Cl^-，与硝酸酸化的AgNO₃反应生成AgCl沉淀。

⑶MgCl₂与三氟甲磺酸发生复分解反应，生成目标产物和HCl，HCl挥发可促进反应进行。

⑷乙醚与三氟甲磺酸混合剧烈放热，参考浓硫酸的稀释，缓慢滴加、不断搅拌或冰水浴冷却都可以防止局部过热。

⑸升高温度可以使杂质(CH₃CH₂)₂O⁺H·CF₃SO₃^-分解成乙醚和 三氟甲磺酸 ，同时使乙醚挥发除去， 三氟甲磺酸可溶解在氯仿中。

⑹从题目所给的数据结合化学方程式可知，三氟甲磺酸过量，MgCl₂为0.02mol，理论上生成的三氟甲磺酸镁为0.02mol，其理论产量为0.02mol×322g/mol=6.44g，则产率为：

（以下内容来自豆包）

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