【知识点】
1. 实验室合成一氯甲烷:在一氯甲烷的制备过程中,使用无水ZnCl2作为催化剂,使甲醇(CH3OH)与浓盐酸(HCl)反应生成一氯甲烷(CH3Cl)和水(H2O)。化学方程式为CH3OH + HCl → CH3Cl + H2O。若加热时间过长,ZnCl2可能水解生成Zn(OH)2或在高温下分解为ZnO。
2. 气体净化与除杂:装置B的主要作用是除去反应生成的HCl气体以及可能存在的甲醇蒸气,以防止它们对后续实验造成干扰。
3. 检验物质中的氯元素:检验CH3Cl中氯元素的存在,通常采用AgNO3溶液与酸化的硝酸反应,生成AgCl白色沉淀。实验装置的顺序应为A(制备装置)、B(除杂装置)、F(检测HCl是否除尽)、D(反应装置)、G(尾气处理)。在D装置中,CH3Cl与热NaOH溶液反应,生成的Cl-与硝酸银反应生成AgCl沉淀。如果F装置中没有白色沉淀,而D装置中有白色沉淀生成,就证明了CH3Cl中含有氯元素。
4. 分液漏斗的用途:在实验中,分液漏斗通常用来添加和控制试剂的滴加,本例中分液漏斗中盛放的是硝酸酸化的硝酸银溶液,用于检测氯离子。
5. 检测亚硫酸钠溶液的变质:探究Na2SO3溶液是否变质,可以通过测定生成的SO2气体的质量来计算其实际浓度。实验中选择65%的硫酸与Na2SO3反应生成SO2。如果C装置(用于收集SO2)增重3.2g,则可以计算出Na2SO3的实际浓度约为0.83 mol·L-1。实验装置的一个缺陷是没有驱赶残留SO2的装置,改进方法是在A装置中增加一个带有活塞的导气管,以便于驱赶未反应的气体。
6. 验证硝酸铵分解产物:硝酸铵(NH4NO3)分解会产生多种气体,包括NH3、NO、NO2和H2O。验证这些产物时,需要考虑到各种气体的性质,如NO2的液化温度低于21℃,NO的液化温度低于-152℃。实验装置的选择应确保分离和检测这些气体,且考虑到氨气(NH3)与灼热的氧化铜反应生成氮气(N2)和铜(Cu),NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。因此,装置的连接顺序需满足这一系列反应和检测需求。
总结:本知识点涉及化学实验的设计与分析,包括物质合成、杂质去除、元素检测、溶液浓度测定、气体产物验证等多个方面,涵盖了化学实验的基本技能和原理。