Question

19．如圖所示，U型管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣（體積比為1：1）的混和氣體，假定氯氣在水中溶解度可以忽略．將該裝置放置在有光亮的地方，讓混和氣體緩慢地反應一段時間．   
（1）假設甲烷與氯氣恰好完全反應，且只產生一種有機物，請寫出化學方程式：
CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl
（2）根據（1）的假設，推測反應一段時間后，U型管右端的玻璃管中水柱變化情況
（升高、降低或不變）及變化的主要原因：甲烷和氯氣反應生成的氯化氫極易溶于水，全部溶于水，使容器內壓強變小，右端的玻璃管中水柱降低．

Answer 1

分析 （1）甲烷與氯氣反應充分，甲烷中的H完全被取代，只產生四氯化碳；
（2）甲烷和氯氣反應后容器內壓強變小，右端的玻璃管中水柱降低．

解答 解：（1）甲烷中的氫原子可以被氯原子取代，甲烷與氯氣反應充分，且只產生一種有機物即四氯化碳，反應的化學方程式為CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl，
故答案為：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl；
（2）甲烷和氯氣反應生成的四氯化碳是油狀的液體，氯化氫是氣體，氯化氫極易溶于水，使容器內壓強變小，右端的玻璃管中水柱降低，
故答案為：甲烷和氯氣反應生成的氯化氫極易溶于水，全部溶于水，使容器內壓強變小，右端的玻璃管中水柱降低．

點評 本題考查甲烷和氯氣的化學反應原理實驗，為高頻考點，把握甲烷的取代反應及取代產物的性質為解答的關鍵，側重分析及實驗能力的考查，題目難度不大．