【題目】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(shí)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程,其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下:

試回答下列問題:

(1)請(qǐng)寫出C裝置中生成CH2Cl2的化學(xué)方程式:_________________________________

有人認(rèn)為E中有氯化氫產(chǎn)生,不能證明甲烷與氯氣發(fā)生了取代反應(yīng),你認(rèn)為他的看法___________(正確不正確”)。

(2)B裝置有三種功能:①混勻混合氣體;②___________;③___________。

(3)D裝置的名稱為___________,其作用是___________。

(4)E裝置中除鹽酸外,還含有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為___________(填字母)。

a.分液法 b.蒸餾法 c.結(jié)晶法

(5)1mol CH4Cl2發(fā)生取代反應(yīng),充分反應(yīng)后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol,則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為___________,生成HCl的總物質(zhì)的量為______

【答案】CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl 正確 控制氣流速率 干燥氣體 干燥管 防止倒吸 a 3 mol 3 mol

【解析】

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,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,倒置的干燥管能防倒吸,據(jù)此分析解答。

(1) 光照條件下,氯氣和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成二氯甲烷和氯化氫,反應(yīng)方程式為CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl,在強(qiáng)光照射下,氯氣與甲烷發(fā)生置換反應(yīng)CH4+2Cl2 C+4HCl,也有氯化氫生成,所以E中有氯化氫產(chǎn)生,不能證明甲烷與氯氣發(fā)生了取代反應(yīng),

故答案為:CH4+2Cl2 C+4HCl;正確;

(2) 濃硫酸具有吸水性,因?yàn)榧淄楹吐葰庵泻兴魵猓詽饬蛩岣稍锘旌蠚怏w;通過觀察氣泡能控制氣流速率,

故答案為:控制氣流速率;干燥氣體;

(3)裝置D為干燥管,起防倒吸作用,

故答案為:干燥管;防止倒吸;

(4) E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有有機(jī)物,由于有機(jī)物都難溶于水,是互不相溶的兩層液體物質(zhì),所以從E中分離出鹽酸的最佳方法是分液,選a,

故答案為:a;

(5) 1 mol CH4Cl2發(fā)生取代,四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol,設(shè)生成CH3Cl的物質(zhì)的量為x,則CH2Cl2CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量分別為(x+0.1)、x+0.2)、(x+0.3),根據(jù)碳原子守恒,有x+x+0.1)+(x+0.2)+(x+0.3)=1,解得x=0.1,

所以四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量分別為0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol,

則根據(jù)取代反應(yīng)的特點(diǎn),消耗的氯氣的物質(zhì)的量是0.1mol×1+0.2mol×2+0.3mol×3+0.4mol×4=3mol

生成HCl的總物質(zhì)的量等于參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量為3mol,

故答案為:3 mol;3 mol。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物的表示方法多種多樣,下面是常用的有機(jī)物的表示方法:

③CH4

(1)上述表示方法中屬于結(jié)構(gòu)簡式的為__________

屬于結(jié)構(gòu)式的為________;

屬于鍵線式的為________

屬于比例模型的為________;

屬于球棍模型的為________。

(2)寫出⑨的分子式:________。

(3)寫出⑩中官能團(tuán)的電子式:________、________

(4)②的分子式為________,最簡式為________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對(duì)于合金的說法,不正確的是

A.合金與各組分金屬相比一般具有更大的硬度

B.合金與各組分金屬相比一般具有更低的熔點(diǎn)

C.生鐵是鐵和碳的合金,鋼則是純鐵

D.常見的銅合金是青銅和黃銅

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】意大利羅馬大學(xué)的科學(xué)家獲得了極具理論研究意義的N4分子,N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)N4的說法正確的是(

A. N4的沸點(diǎn)比N2

B. N4分子中只含有非極性鍵,且鍵的夾角為109°28′

C. N4分子中每個(gè)氮原子都滿足8個(gè)電子

D. 1mol N4中含有9 mol共價(jià)鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】非諾洛芬是一種治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物,可通過以下方法合成:

請(qǐng)回答下列問題:

(1)非諾洛芬中的含氧官能團(tuán)為________________(填名稱)。

(2)反應(yīng)①中加入的試劑X的分子式為C8H8O2,X的結(jié)構(gòu)簡式為______________。

(3)在上述五步反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的是_______________(填序號(hào))。

(4)B的一種同分異構(gòu)體滿足下列條件:

Ⅰ、能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

Ⅱ、分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且分子中含有兩個(gè)苯環(huán)。

寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______________。

(5)根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息,寫出以為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。合成路線流程圖示例如下:

合成路線流程圖第一步已給出,請(qǐng)補(bǔ)充完整。

_________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某鈉鹽溶液可能含有陰離子 NO、CO、SO、SO、Cl、Br、I。為鑒定這些離子,分別取少量溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):

①測得溶液呈堿性;

②加HCl后,生成無色、無味氣體。該氣體能使飽和石灰水溶液變渾濁;

③加CCl4,滴加少量氯水,振蕩后,CCl4層未變色;

④加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,分離,在沉淀中加入足量鹽酸,沉淀不能完全溶解;

⑤加HNO3酸化后,再加過量AgNO3溶液,溶液中析出白色沉淀。

分析上述5個(gè)實(shí)驗(yàn),寫出每一實(shí)驗(yàn)鑒定離子的結(jié)論(用“一定有”或“可能有”或“一定沒有”來描述,說明理由。)。

(1)實(shí)驗(yàn)①_____________________________;

(2)實(shí)驗(yàn)②______________________________;

(3)實(shí)驗(yàn)③____________________________;

(4)實(shí)驗(yàn)④____________________________;

(5)實(shí)驗(yàn)⑤____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將等物質(zhì)的量的Cl2SO2混合后通入品紅溶液中,觀察到的現(xiàn)象是(

A.迅速退色B.不退色

C.先退色后又恢復(fù)紅色D.慢慢退色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定量的鐵、鎂和銅的混合物與一定量的濃HNO3恰好反應(yīng),得到硝酸鹽溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與2.24L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體恰好完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸鹽溶液中加入2mol/L的NaOH溶液至Fe3+、Mg2+、Cu2+恰好沉淀,則消耗NaOH 溶液的體積是(

A.400 mL B.200 mL C.150 mL D.80 mL

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I.將一定量NO2N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中,各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示。

請(qǐng)回答:

(1)下列選項(xiàng)中不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填選項(xiàng)字母)。

A.容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而改變

B.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化而改變

C.容器內(nèi)混合氣體的顏色不隨時(shí)間變化而改變

D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化而改變

(2)反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí),共吸收熱量11.38 kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________;

(3)計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________________________________________。

(4)反應(yīng)進(jìn)行到20 min時(shí),再向容器內(nèi)充入一定量NO2,10min后達(dá)到新的平衡,此時(shí)測得c(NO2)=0.9 mol/L。

①第一次平衡時(shí)混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w1,達(dá)到新平衡后混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w2,則w1_______w2 (填“>”、“=”“<”);

②請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出20 min后各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線(曲線上必須標(biāo)出“X”“Y”)________。

II.(1)海水中鋰元素儲(chǔ)量非常豐富,從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學(xué)電源的重要原料。如LiFePO4電池中某電極的工作原理如下圖所示:

該電池的電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li+的固體材料。放電時(shí)該電極是電池的_______________極(填負(fù)”),該電極反應(yīng)式為_______________________________________。

(2)用此電池電解含有0.1 mol/L CuSO40.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如電路中轉(zhuǎn)移了0.02 mol e,且電解池的電極均為惰性電極,陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是__________L。

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