Question

（13分）圖2是研究甲烷取代反應(yīng)實驗裝置圖，具體的實驗方法是：

取一個100 mL的大量筒，先后收集20 mL CH₄和80 mL Cl₂，進(jìn)行實驗。

(1)實驗室制取氯氣的裝置如上圖1所示，請寫出燒瓶中的反應(yīng)方程式為：       

                                                。濃鹽酸在反應(yīng)中體現(xiàn)了

              性和                  性。

(2)下列常用的干燥劑中，不能干燥氯氣的是             。            

A、濃硫酸     B、P₂O₅        C、無水氯化鈣          D、堿石灰

(3)氯氣是           色的有毒氣體，實驗中剩余的氯氣可用NaOH溶液吸收，請寫出發(fā)生的離子方程式：                                             。

(4)若研究甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，還需要的條件是___________。若將如圖2所示裝置放在強(qiáng)光下照射會有_________________(填可能發(fā)生的不良后果)。

(5)若量筒中的甲烷和氯氣的量比較大，放在光亮的地方足夠長的時間，下方水槽中的現(xiàn)象是_________________________________，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是：_____                                           _____________________              （用簡要的文字和方程式說明）。

 

Answer 1

【答案】

(1)MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O  還原性、酸性    （2+1+1分）

（2）D （1分）      （3）黃綠，Cl₂ + 2OH^-==Cl^- + ClO^- + H₂O      （1+2分）

（4）光照      爆炸        （1+1分）

（5）出現(xiàn)白色沉淀      甲烷和氯氣取代反應(yīng)HCl溶于水，與硝酸銀溶液作用產(chǎn)生難溶氯化銀，Cl^-+Ag⁺=AgCl↓ 。             （1+2分）

【解析】（1）實驗室制取氯氣用二氧化錳氧化濃鹽酸，方程式為)MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。在反應(yīng)中還生成氯化錳，所以鹽酸的作用除起酸性的作用外，還起酸性的作用。

（2）氯氣是一種酸性氣體，不能用堿性干燥劑進(jìn)行干燥，因此答案選D。

（3）氯氣是一種黃綠色有毒的氣體，尾氣處理時需要用氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的方程式為Cl₂ + 2OH^-==Cl^- + ClO^- + H₂O。

（4）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，還需要光照。但如果在強(qiáng)光下直接照射，則容易發(fā)生爆炸現(xiàn)象。

（5）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，在生成鹵代烴的同時，生成物中有氯化氫，氯化氫極易溶于水，和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀，因此在水槽中會出現(xiàn)白色沉淀。