Question

【題目】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。

某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，設(shè)計的模擬裝置如下：

根據(jù)設(shè)計要求回答：

（1）在B裝置中，經(jīng)過一段時間的光照，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方程式____________________________________。

（2）C裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是__________________________。

（3）D裝置用于吸收HCl的優(yōu)點是_______________________________________。

（4）從環(huán)保的角度考慮，該裝置還不完善，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分

可能有______(填編號)。

a．CH4　 b．CH3Cl 　c．CH2Cl2　 d．CHCl3 　e．CCl4

（5）其他條件均不變，若去掉A裝置，則D中所得鹽酸的濃度將______（填“不變”、“變大”或“變小”），你認為可能原因是__________________________________________。

Answer 1

【答案】 CH4 +2 Cl2C +4HCl 吸收未反應(yīng)的Cl2 防止倒吸 ab 變小 CH4和Cl2混合不均導致反應(yīng)不充分或生成的HCl結(jié)合水蒸氣形成液滴殘留在硬質(zhì)玻璃管中（其它合理答案均可得分）

【解析】(1)甲烷與氯氣在強光下反應(yīng)生成碳和氯化氫，化學方程式：CH4+2Cl2C+4HCl；故答案為：CH4+2Cl2C+4HCl；

(2)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；

(3)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，故答案為：防止倒吸；

(4)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，故答案為： ab；

(5)其他條件均不變，若去掉A裝置，CH4和Cl2混合不均導致反應(yīng)不充分或生成的HCl結(jié)合水蒸氣形成液滴殘留在硬質(zhì)玻璃管中，則D中所得鹽酸的濃度將變小，故答案為：變小；CH4和Cl2混合不均導致反應(yīng)不充分或生成的HCl結(jié)合水蒸氣形成液滴殘留在硬質(zhì)玻璃管中。