Question

19．如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣（體積比為1：4）的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略．將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間．
（1）假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫出化學(xué)方程式：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl．
（2）若題目中甲烷與氯氣的體積比為1：1，則得到的產(chǎn)物為D．
    A．CH₃Cl　HCl
    B．CCl₄　HCl
    C．CH₃Cl　CH₂Cl₂
    D．CH₃Cl　CH₂Cl₂　CHCl₃　CCl₄　HCl
（3）經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變化是B．
A．升高  B．降低  C．不變  D．無(wú)法確定
（4）右端玻璃管的作用是平衡氣壓．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來(lái)回答判斷；
（2）甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，甲烷的取代反應(yīng)為逐步取代，但是多步取代反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（3）根據(jù)大氣壓強(qiáng)原理來(lái)判斷U型管右端的玻璃管中水柱變化；
（4）右端玻璃管和大氣相通，可平衡壓強(qiáng)．

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(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物即四氯化碳的化學(xué)方程式為：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl，
故答案為：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl；
（2）甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生逐步取代反應(yīng)，但是多步取代反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行飛，所有得到的產(chǎn)物與甲烷和氯氣的物質(zhì)的量之比無(wú)關(guān)，故得到的產(chǎn)物為：CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，則D正確，
故答案為：D；
（3）經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，消耗氯氣，反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量減少，所以壓強(qiáng)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；
（4）右端玻璃管和大氣相通，可平衡氣壓，
故答案為：平衡氣壓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了甲烷的性質(zhì)，題目難度不大，明確甲烷和氯氣發(fā)生取代生成一系列取代產(chǎn)物，分析現(xiàn)象時(shí)抓住生成物的性質(zhì)特征，注意平時(shí)知識(shí)的積累是解題的關(guān)鍵．