Question

19．從有機(jī)反應(yīng)R-H+Cl₂$\stackrel{光或催化劑}{→}$R-Cl+HCl  （其中R代表烴基）制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想已成為現(xiàn)實(shí)．請(qǐng)根據(jù)所給模擬裝置圖回答下列問題：

（1）裝置A中制取Cl₂的離子方程式為MnO₂+2Cl^-+4H⁺ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置B中盛放的溶液是飽和食鹽水，作用是除去Cl₂中混有的HCl．
（3）裝置C有三種功能：①干燥Cl₂、CH₄；②使CH₄、Cl₂充分混合；③觀察氣泡的產(chǎn)生情況，便于控制兩種氣體的配比．
（4）玻璃管E中放在石棉碎塊上的碘化鉀的作用是：除去未反應(yīng)完的Cl₂．導(dǎo)管末端“肚形”裝置的作用是防止倒吸．
（5）從F中分離出鹽酸的最佳方法是分液．該套實(shí)驗(yàn)裝置還存在的缺陷是沒有進(jìn)行尾氣（CH₃Cl等）處理．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳和氯氣和水；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有揮發(fā)的氯化氫；氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中的溶解度較�。�
（3）裝置C 可以使氣體混合均勻，濃硫酸具有吸水性，能夠干燥混合氣體；
（4）碘化鉀能夠與過量的氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氯化鉀和單質(zhì)碘，用來(lái)吸收過量的氯氣；反應(yīng)后剩余的氯化氫氣體能夠污染空氣，不能排放到空氣中，需要吸收，氯化氫易溶于水需要放倒吸；
（5）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)物為氯化氫和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；最后生成的HCl溶于水生成鹽酸，與有機(jī)物可用分液的方法分離，注意尾氣一氯甲烷的處理．

解答 解：（1）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，離子方程式：MnO₂+2Cl^-+4H⁺ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有揮發(fā)的氯化氫；氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中的溶解度較小，可以用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，
故答案為：飽和食鹽水； 除去Cl₂中混有的HCl；
（3）裝置C中裝有濃硫酸能夠干燥混合氣體，能夠使氯氣與甲烷混合均勻；
故答案為：干燥Cl₂、CH₄；使CH₄、Cl₂充分混合；
（4）碘化鉀能夠與過量的氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氯化鉀和單質(zhì)碘，用來(lái)吸收過量的氯氣；裝置中最后剩余的氯化氫氣體需要吸收不能排放到空氣中，氯化氫易溶于水需要防止倒吸，E裝置在吸收氯化氫時(shí)可防止倒吸，
故答案為：除去未反應(yīng)完的Cl₂；防止倒吸；
（5）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)物為氯化氫和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；其中一氯甲烷為氣態(tài)，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分層，可用分液分開；一氯甲烷為氣體，需要對(duì)尾氣進(jìn)行處理，
故答案為：分液；沒有進(jìn)行尾氣（CH₃Cl等）處理．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了甲烷和氯氣的取代反應(yīng)、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法，熟悉反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．