Question

19．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實．某化學(xué)興趣小組在實驗室中模擬上述過程，其設(shè)計的模擬裝置如下：

根據(jù)設(shè)計要求回答：
（1）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③干燥混合氣體．
（3）在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式：CH₄+2Cl₂$\stackrel{強光}{→}$C+4HCl．
（4）D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是：吸收過量的氯氣．
（5）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水；
（2）裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③干燥混合氣體干燥混合氣體；
（3）依據(jù)題意：在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，可知甲烷與氯氣在強光下反應(yīng)生成碳和氯化氫；
（4）氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質(zhì)；
（5）最后生成的HCl溶于水生成鹽酸，與有機物可用分液的方法分離．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
 （2）裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③干燥混合氣體干燥混合氣體；
故答案為：控制氣流速度；
（3）甲烷與氯氣在強光下反應(yīng)生成碳和氯化氫，化學(xué)方程式：CH₄+2Cl₂$\stackrel{強光}{→}$C+4HCl；
故答案為：CH₄+2Cl₂$\stackrel{強光}{→}$C+4HCl； 
 （4）氯氣具有氧化性，KI中-1價的碘能被氯氣氧化，產(chǎn)物為氯化鉀固體和碘單質(zhì)，所以，D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，能吸收過量的氯氣，
故答案為：吸收過量的氯氣；
 （5）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．

點評 本題考查氯氣的制備以及甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，題目難度中等，本題注意把握題給信息，注意把握產(chǎn)物的判斷．