Question

【題目】利用甲烷與氯氣發生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業上已成為現實。某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下：

試回答下列問題：

（1）請寫出C裝置中生成CH3Cl的化學反應方程式：______________________________。

有人認為E中有氯化氫產生，不能證明甲烷與氯氣發生了取代反應，你認為他的看法________（填“正確”或 “不正確”）。

（2）B裝置有三種功能；①控制氣流速度；②混勻混合氣體；③________。

（3）一段時間后發現D裝置中的棉花由白色變為藍色，則棉花上可能預先滴有________溶液。

（4）E裝置中除鹽酸外，還含有機物，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．結晶法

（5）將1molCH4與Cl2發生取代反應，充分反應后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產物的物質的量依次增大0.1mol，則參加反應的Cl2的物質的量為 ，生成HCl的物質的量共為 。

Answer 1

【答案】（1） CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl，正確；（2）干燥氣體；（3） KI－淀粉；（4）A；（5）3mol，3mol。

【解析】

試題分析：（1）甲烷和氯氣發生取代反應，生成一氯代烷的方程式為：CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl，有可能是氯氣和水反應產生HCl，故此同學說法正確；（2）盛放的是濃硫酸，利用濃硫酸的吸水性，作干燥劑，即干燥Cl2；（3）藍色一般可能是無水硫酸銅與水變藍，也可能是淀粉與碘單質變藍，根據裝置圖，只能是淀粉遇碘變藍，因此棉花上淀粉－KI溶液，利用氯氣把碘置換出來；（4）有機物為鹵代物，不溶于水，可以采用分液的方法進行分離，故選項A正確；（5）設CH3Cl為xmol，則CH2Cl2為x＋0.1，CHCl3為x＋0.2，CCl4為x＋0.3，根據碳原子守恒，x＋x＋0.1＋x＋0.2＋x＋0.3=1，解得x=0.1，因此消耗氯氣的物質的量為（0.1＋0.2×2＋0.3×3＋0.4×4）mol=3mol，消耗氯氣的物質的量等于生成HCl物質的量，即3mol。