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．將該裝置放置在有光亮的地方，讓混和氣體緩慢地反應一段時間． 
（1）假設甲烷與氯氣充分反應，且只產生一種有機物，請寫出化學方程式并指出反應類型：

 

（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）若水中含有Na₂SiO₃，則在U型管左端還會觀察到的現象有：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據甲烷和氯氣發生取代反應的實質進行判斷；
（2）根據大氣壓強原理來判斷U型管右端的玻璃管中水柱變化；
（3）根據硅酸鈉與鹽酸反應生成了難溶于水的硅酸判斷．

解答：解：（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）由于反應生成了氯化氫，鹽酸的酸性大于硅酸鈉，所以硅酸鈉與鹽酸反應生成了難溶于水的硅酸，溶液變渾濁，
故答案為：左端溶液變渾濁．

點評：本題考查學生甲烷和氯氣的化學反應原理知識，注意平時知識的積累是解題的關鍵，難度不大，試題能夠培養學生靈活應用所學知識的能力．