Question

【題目】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。某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下：

根據設計要求回答：

（1）B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③____________________。

（2）設同一條件下的體積比為：V（Cl2）/V（CH4）＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應________________________。

（3）D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是________________________________。

（4）在C裝置中，經過一段時間的強光照射，發(fā)現硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生，寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式________________________________________。

（5）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出有機物的最佳方法為________。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________（填編號）。

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

Answer 1

【答案】（1）干燥混合氣體

（2）4

（3）吸收過量的氯氣

（4）CH4＋2Cl2C＋4HCl

（5）分液；ab

【解析】

試題分析：（1）在加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯氣，同時生成的氯氣中還含有水分，濃硫酸具有吸水性、脫水性和強氧化性，所以B裝置除了控制氣流速度、均勻混合氣體外，還有干燥作用。

故答案為：干燥混合氣體；

（2）氯氣與甲烷發(fā)生取代反應，反應特點是1mol氯氣可取代1molH原子生成1molHCl，設

V（Cl2）/V（CH4）=x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則應保證甲烷被完全取代，x應大于或等于4。

故答案為：4；

（3）氯氣具有強氧化性，能將碘離子氧化生成碘單質，所以D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用

是吸收過量的氯氣。

故答案為：吸收過量的氯氣；

（4）生成的黑色小顆粒為炭黑，在強光照射下可發(fā)生CH4+2Cl2C+4HCl；

故答案為：CH4+2Cl2C+4HCl；

（5）鹽酸和有機物不能互溶，所以可以采用分液的方法分離，故選A；該裝置還有缺陷，原因是沒有進

行尾氣處理。因為CH4和CH3Cl常溫下為氣態(tài)，CH2Cl2、CHCl3和CCl4常溫下均為液態(tài)，所以其尾氣主要成分為ab。

故答案為：A；ab。