Question

4．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
置在有光的地方，讓混合氣體緩慢地反應一段時間．
（1）假設甲烷與氯氣（體積比為1：4）反應充分，且只產(chǎn)生一種有機物，請寫出化學方程式CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl
（2）經(jīng)過幾個小時的反應后，U形管右端的玻璃管中水柱變化是B（填字母序號）
A．升高  B．降低  C．不變  D．無法確定
（3）試解釋U形管右端的玻璃管中水柱變化的原因反應過程中氣體的物質(zhì)的量減小，且生成的HCl能夠溶解于水中，所以左側(cè)壓強減小，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)甲烷和氯氣發(fā)生取代反應的實質(zhì)來回答判斷；
（2）根據(jù)大氣壓強原理來判斷U型管右端的玻璃管中水柱降低；
（3）根據(jù)大氣壓強原理以及氯化氫是易溶于水的氣體來分析判斷．

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(chǎn)生一種有機物即四氯化碳的化學方程式為：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl，
故答案為：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl；
（2）經(jīng)過幾個小時的反應后，消耗氯氣，反應中氣體的物質(zhì)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）由上述化學方程式CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl可知，此反應中氣體的物質(zhì)的量減少，且生成的HCl易溶解于水，所以左側(cè)壓強減小至零，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低，
故答案為：反應過程中氣體的物質(zhì)的量減小，且生成的HCl能夠溶解于水中，所以左側(cè)壓強減小，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低．

點評 本題考查了甲烷的性質(zhì)，注意甲烷和氯氣發(fā)生取代生成一系列取代產(chǎn)物，分析現(xiàn)象時抓住生成物的性質(zhì)特征，題目難度不大．