Question

5．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實．
某化學(xué)興趣小組在實驗室中模擬上述過程，其設(shè)計的模擬裝置如下：

根據(jù)要求填空：
（1）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+H₂O
（2）B裝置有三種功能：①控制氣流速度②均勻混合氣體③干燥混合氣體．
（3）C裝置中生成一氯甲烷的化學(xué)方程式為CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl．
（4）D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是B．（填編號）
A．吸收有機物     B．吸收氯氣     C．吸收氯化氫
（5）E裝置的作用是BC（填編號）．
A．吸收氯氣            B．吸收氯化氫          C．防止倒吸
（6）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液，所需的一種主要儀器為分液漏斗
（7）該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣主要的含氯有機物為A（填編號）．
A．CH₃Cl       B．CH₂Cl₂ C．CHCl₃      D．CCl₄．

Answer 1

分析 在加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，濃硫酸具有吸水性，可以作干燥劑，C中甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯代烴和HCl，D中石棉有KI，碘化鉀和氯氣反應(yīng)生成碘和氯化鈉，尾氣中含有氯化氫，氯化氫能溶于水、堿性溶液，所以E裝置是處理尾氣導(dǎo)致污染環(huán)境，倒置的干燥管能防倒吸；
（1）加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣；
（2）濃硫酸具有吸水性；
（3）光照條件下，氯氣和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫；
（4）氯氣和KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘；
（5）E能吸收氯化氫且能防止倒吸；
（6）氯代烴不易溶于水，而HCl極易溶于水，可以采用分液方法分離提純；
（7）這幾種氯代烴只有一氯甲烷為氣體．

解答 解：在加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，濃硫酸具有吸水性，可以作干燥劑，C中甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯代烴和HCl，D中石棉有KI，碘化鉀和氯氣反應(yīng)生成碘和氯化鈉，尾氣中含有氯化氫，氯化氫能溶于水、堿性溶液，所以E裝置是處理尾氣導(dǎo)致污染環(huán)境，倒置的干燥管能防倒吸；
（1）加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+H₂O；
（2）濃硫酸具有吸水性，因為甲烷和氯氣中含有水蒸氣，所以濃硫酸干燥混合氣體，故答案為：干燥混合氣體；
（3）光照條件下，氯氣和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫，反應(yīng)方程式為CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，故答案為：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；
（4）氯氣和KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘，所以KI的作用是吸收氯氣，故選B；
（5）E能吸收氯化氫且能防止倒吸，所以E裝置作用是吸收氯化氫和防止產(chǎn)生倒吸，故選BC；
（6）氯代烴不易溶于水，而HCl極易溶于水，可以采用分液方法分離提純，用于分液的儀器是分液漏斗，故答案為：分液；分液漏斗；
（7）這幾種氯代烴只有一氯甲烷為氣體，所以尾氣中可能含有一氯甲烷，故選A．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案設(shè)計，為高頻考點，涉及氣體制備、氣體性質(zhì)、尾氣處理等知識點，明確實驗原理及物質(zhì)性質(zhì)、實驗基本操作是解本題關(guān)鍵，知道各個裝置作用及可能發(fā)生的反應(yīng)，題目難度不大．