Question

（14分）如圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)簡易實(shí)驗(yàn)裝置。甲管中注入10 mL CH₄,同溫同壓下乙管中注入 50 mL Cl₂，將乙管氣體推入甲管中，氣體在甲管中反應(yīng)，針管用日光照射一段時(shí)間。

（1）下列是某同學(xué)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

①氣體最終變?yōu)闊o色；②實(shí)驗(yàn)過程中，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)； ③甲管內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花。其中正確的是_____ 。

（2)甲管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型為_____ 。

（3）反應(yīng)后，甲管中剩余氣體能用下列試劑吸收的是___。

A.水 　　　　　　　B.氫氧化鈉溶液

C.硝酸銀溶液　　　 D.飽和食鹽水

（4）反應(yīng)后，若將甲管中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO₃溶液的小試管中會(huì)觀察到_____ ，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到_____ 。

 

Answer 1

【答案】

（1）②③

（2）取代反應(yīng)

（3）B

（4）液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀　　　溶液變紅色

【解析】在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應(yīng)：

CH₄+Cl₂CH₃Cl+HCl，CH₃Cl+Cl₂CH₂Cl₂+HCl，

CH₂Cl₂+Cl₂CHCl₃+HCl，CHCl₃+Cl₂CCl₄+HCl。

（1）理論上，甲烷與氯氣體積比為1∶4時(shí)二者恰好完全反應(yīng),而該針管里氯氣與甲烷體積比為5∶1＞4∶1，說明氯氣過量，最終氣體中仍有氯氣。該反應(yīng)進(jìn)行緩慢，不會(huì)產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)。（2）甲烷分子中的四個(gè)氫原子可被氯原子逐一取代，故甲管中發(fā)生的是取代反應(yīng)。（3）剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。

（4）生成的HCl會(huì)與AgNO₃反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時(shí)因CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄難溶于水而看到液體分為兩層，若加入幾滴石蕊，溶液會(huì)變紅。