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，某化學興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如圖：根據要求填空：

（1）實驗室制取Cl2的化學方程式為：____________________。

（2）寫出CH4與Cl2生成一氯代物的化學方程式____________________。

（3）B裝置有三種功能：①控制氣體流速；②將氣體混合均勻；③________。

（4）D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末，其作用是________________________。

（5）E裝置的作用是________。

A．收集氣體 B．吸收氯氣 C．防止倒吸 D．吸收氯化氫

（6）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為__________。

（7）該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，尾氣的主要成分是(雙選，填編號)________。

A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E．CCl4

Answer 1

【答案】4HCl(濃)＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 干燥混合氣體 吸收未參加反應的氯氣 C、D 分液 A、B

【解析】

（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為：4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，故答案為：4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

（2）甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應，第一步反應生成一氯甲烷和氯化氫，反應方程式為：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，故答案為：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。

（3）濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣和氯化氫，所以B裝置還能用來干燥混合氣體，故答案為：干燥混合氣體。

（4）氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質，KI飽和溶液及KI粉末可吸收未參加反應的氯氣，故答案為：吸收未參加反應的氯氣。

（5）E裝置在吸收氯化氫時可防止倒吸，故選CD。

（6）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、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，故答案為：分液。

（7）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，故答案為AB。