Question

9．某中學(xué)化學(xué)興趣小組在實驗室利用甲烷與氯氣反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸，其設(shè)計的裝置如圖：

根據(jù)要求填空：
（1）寫出CH₄與Cl₂生成一氯代物的化學(xué)反應(yīng)方程式CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；
（2）B裝置有三種功能：①控制氣體流速；②將氣體混合均勻；③干燥混合氣體；
（3）D裝置中的石棉上吸附著KI飽和液及KI粉末，其作用是除去過量的氯氣；
（4）E裝置的作用是B D（填編號）；
A．收集氣體     B．防止倒吸      C．吸收氯氣     D．吸收氯化氫
（5）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液．
（6）該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣的主要成分是AE（填編號）．
A．CH₃Cl      B．CH₂Cl₂      C．CHCl₃     D．CCl₄ E．CH₄．

Answer 1

分析 （1）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，一氯取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫；
（2）濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣和氯化氫；
（3）氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質(zhì)；
（4）反應(yīng)后剩余的氯化氫氣體能夠污染空氣，不能排放到空氣中，需要吸收，氯化氫易溶于水需要放倒吸；
（5）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)物為氯化氫和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；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；
（6）一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷．

解答 解：（1）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，第一步反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫，化學(xué)方程式：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，
故答案為：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；
（2）濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣和氯化氫，所以B裝置還能用來干燥混合氣體，
故答案為：干燥混合氣體；
（3）氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質(zhì)，KI飽和溶液及KI粉末可除去過量的氯氣，
故答案為：除去過量的氯氣；
（4）裝置中最后剩余的氯化氫氣體需要吸收不能排放到空氣中，氯化氫易溶于水需要防止倒吸，E裝置在吸收氯化氫時可防止倒吸，BD符合，
故答案為：BD；
（5）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)物為氯化氫和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；其中一氯甲烷為氣態(tài)，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，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；
（6）反應(yīng)生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，只有一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷，故選 AE，
故答案為：AE．

點評 本題考查甲烷和氯氣的取代反應(yīng)、氯氣的實驗室制法，明確甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的原理及得到氯代烷的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．