Question

16．氯及其化合物在合成消毒劑、藥物等方面具有廣泛用途．二氧化氯（ClO₂，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，某興趣小組通過如圖裝置，對二氧化氯及氯氣的性質進行了研究：
（1）打開分液漏斗A的活塞，燒瓶中發(fā)生反應：2NaClO₃+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O
為使ClO₂在C中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜慢（填“快”或“慢”）．
（2）ClO₂處理過的飲用水會含有一定量的NaClO₂．若要除去超標的NaClO₂，下列物質最適宜的是d（填標號）．
a．明礬  b．碘化鉀   c．鹽酸    d．硫酸亞鐵
（3）寫出D中甲烷的第一步反應化學方程式CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$ CH₃Cl+HCl
（4）E裝置的作用是cd（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）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．
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ab（填編號）．
a．CH₄ b．CH₃Cl     c．CH₂Cl₂d．CHCl₃

Answer 1

分析 （1）為使ClO₂在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，產生ClO₂的速率要慢；
（2）亞氯酸鹽具有氧化性，Fe²⁺將ClO₂^-還原成Cl^-，Fe²⁺ 被氧化為鐵離子；
（3）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應生成一氯甲烷和氯化氫；
（4）反應過程中生成氯化氫，裝置E是吸收氯化氫，防止倒吸的作用；
（5）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應，產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，氯氣與甲烷反應生成產物中氯化氫、一氯甲烷為氣體，其余為液態(tài)；

解答 解：（1）為使ClO₂在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，產生ClO₂的速率要慢，故滴加稀鹽酸的速度要慢，
故答案為：慢；
（2）若要除去超標的亞氯酸鹽，ac均不能還原亞氯酸鹽，b中KI具有還原性但氧化產物不適合飲用水使用，只有d中Fe²⁺將ClO₂^-還原成Cl^-，Fe²⁺ 被氧化為鐵離子，且鐵離子水解生成膠體可凈化飲用水，則最適宜的是d，故答案為：d；
（3）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應生成一氯甲烷和氯化氫，反應的化學方程式為：CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$ CH₃Cl+HCl，
故答案為：CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$ CH₃Cl+HCl；
（4）反應過程中生成氯化氫，裝置E是吸收氯化氫，防止倒吸的作用，所以選擇cd，
故答案為：cd；
（5）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應，產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，甲烷與氯氣發(fā)生取代反應生成的二氯甲烷、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ab．
故答案為：分液，ab；

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