Question

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1：4）的混和氣體，假定氯氣在水中溶解度可以忽略．將封閉有甲烷和氯氣的混和氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混和氣體緩慢
的反應一段時間．
（1）假設甲烷與氯氣反應充分，且只產生一種有機物，請寫出化學方程式：______．
（2）經過幾個小時的反應后，U型管右端的玻璃管中水柱變化是______．
A．升高   B．降低    C．不變      D．無法確定
（3）U型管左端的氣柱變化是______．
A．體積增大   B．體積減小  C．可能消失        D．不變
（4）試解釋U型管右端的玻璃管中水柱變化的原因______．

Answer 1

（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的化學方程式為：CH₄+4Cl₂

光照

CCl₄+4HCl，故答案為：CH₄+4Cl₂

光照

CCl₄+4HCl；
（2）經過幾個小時的反應后，消耗氯氣，反應中氣體的物質的量減少，所以壓強減小，且生成的HCl能夠溶解于水，U型管右端的玻璃管中水柱降低，故答案為：B；
（3）根據反應原理：CH₄+4Cl₂

光照

CCl₄+HCl，開始消耗氯氣，反應中氣體的物質的量減少，體積減小，當甲烷和氯氣按照體積比為1：4恰好反應時，端的氣柱消失，故答案為：BC；
（4）由上述化學方程式CH₄+4Cl₂

光照

CCl₄+HCl，可知，此反應中氣體的物質的量減少，且生成的HCl能夠溶解于水，所以左側壓強減小至零，故右側玻璃管中的水柱降低，故答案為：由上述化學方程式可知，此反應中氣體的物質的量減少，且生成的HCl能夠溶解于水，所以左側壓強減小至零，故右側玻璃管中的水柱降低．