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：

請回答：

（1）B 轉置有兩種功能：①干燥混合氣體；②_____。

（2）D 轉置的石棉中含有均勻混合了 KI 的淀粉糊，反應進行一段時間后其現象是_____。

（3）在 C 裝置中，經過一段時間的強光照射，發現硬質玻璃管內壁有黑色固體小顆粒產生，你猜測生成黑色小顆粒的化學方程式可能是：_____。

（4）E 裝置除吸收了 HCl 外，還含有有機物，從 E 中分離出鹽酸的最佳方法為_____。該裝還有缺陷， 原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為_____（填序號）。

a.CH3Cl b.CH2Cl2 c.CHCl3 d.CCl4 e.CH4

Answer 1

【答案】控制氣流速度，均勻混合氣體 淀粉糊變藍 CH4 +2Cl 2 C+4HCl 分液 ae

【解析】

根據甲烷強光照射下可發生取代生成HCl、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，還可以生成碳進行分析解答相應的問題。根據氯氣具有氧化性，碘離子具有還原性和碘遇淀發變藍的性質進行判斷。

(1)生成的氯氣中含有水，B裝置除具有干燥作用，還具有控制氣流速度、均勻混合氣體的作用，故答案：控制氣流速度，均勻混合氣體；
(2)氯氣具有氧化性，能把KI中-1價的碘離子氧化為碘單質，碘單質遇到淀粉變藍，故答案：淀粉糊變藍；

(3)裝置中是甲烷氣體，光照后生成的黑色小顆粒為炭黑，甲烷在強光照射下可發生CH4+2Cl2C+4HCl反應，故答案：CH4+2Cl2C+4HCl；

(4)CH4的取代反應，除了可以生成HCl外，還含有一氯甲烷、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；反應生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，只有一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷，可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等氣體，故答案：ae。