Question

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。某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下：

 

根據設計要求回答：

(1)B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③________。

(2)設V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應________。

(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是_____________________________________。

(4)E裝置的作用是___________________(填編號)。

A．收集氣體 B．吸收氯氣 C．防止倒吸 D．吸收氯化氫

(5)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小顆粒產生，寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式________________________________。

(6)E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出有機物的最佳方法為________。該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為________(填編號)。

a．CH4　b．CH3Cl　c．CH2Cl2　d．CHCl3　e．CCl4

 

Answer 1

(1)干燥混合氣體　(2)大于或等于4

(3)吸收過量的氯氣　(4)CD

(5)CH4＋2Cl2C＋4HCl

(6)分液　ab

【解析】(1)B裝置的三個作用為：①控制氣流速度從而達到合適的反應比例；②均勻混合氣體，便于后續實驗；③干燥混合氣體。

(2)當反應：CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl時生成HCl氣體最多，所以要保證＝x≥4。

(3)KI能吸收多余的Cl2，反應的化學方程式為Cl2＋2KI=2KCl＋I2。

(4)E裝置既吸收反應生成的HCl氣體，同時還防止倒吸。

(5)據信息知黑色小顆粒應為碳粉，根據原子守恒應為：

CH4＋2Cl2C＋4HCl。

(6)分離難溶于水的油狀液體可用分液法。