Question

2．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現實．某化學興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如圖：

根據要求填空：
（1）寫出CH₄與Cl₂生成一氯代物的化學反應方程式CH₄+Cl₂$\stackrel{hv}{→}$CH₃Cl+HCl．．
（2）D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末，其作用是除去過量的氯氣
（3）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
（4）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．
（5）該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，尾氣的主要成分是AB（填編號）．
A．CH₄    B．CH₃Cl      C．CH₂Cl₂      D．CHCl₃     E．CCl₄．

Answer 1

分析 裝置A制備氯氣通過濃硫酸吸收水蒸氣，和甲烷儀器通入裝置C光照發(fā)生取代反應，生成的氯化氫、一氯甲烷等氣體通過D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末除去氯氣，E裝置中吸收生成的氯化氫氣體，所以有鹽酸生成，同時防止倒吸，還含有有機物甲烷、一氯甲烷氣體不能吸收，需要加尾氣吸收裝置，
（1）甲烷可以和氯氣發(fā)生取代反應；
（2）氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質；
（3）E裝置在吸收氯化氫時可防止倒吸；
（4）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；
（5）一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷．

解答 解：（1）甲烷與氯氣反應生成一氯甲烷的方程式為：CH₄+Cl₂$\stackrel{hv}{→}$CH₃Cl+HCl，
故答案為：CH₄+Cl₂$\stackrel{hv}{→}$CH₃Cl+HCl；
（2）氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質，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；
（3）E裝置在吸收氯化氫時可防止倒吸，故選CD，
故答案為：CD；
（4）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；
（5）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：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，可以根據所學知識進行回答，難度不大．