某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况.设计了几个实验．请填写下列空白:[实验一]用如图所示装置.排水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体.光照后观察到量筒内形成一段水柱.认为有氯化氢生成．(1)该反应的化学方程式为 ,(2)水槽中盛放的液体最好为 ,A．水 B．饱和石灰水 C．饱和食盐水 D．饱和NaHCO3溶液[实验二]用排蒸馏水法收� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验．
请填写下列空白：
【实验一】用如图所示装置，排水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成．
（1）该反应的化学方程式为

；（只写第一步）
（2）水槽中盛放的液体最好为

；（填标号）
A．水 B．饱和石灰水 C．饱和食盐水 D．饱和NaHCO₃溶液
【实验二】用排蒸馏水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO₃溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成．
（3）该实验设计的错误之处

；
【实验三】
步骤一：收集半试管氯气，加入10mL 蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH（下同）．测得pH=3.26．
步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各占50%），在40W的日光灯下光照6min后，加入10mL 蒸馏水，充分振荡，测得pH=1.00．
（4）判断该反应中有氯化氢生成的依据是

；
（5）假设氯气完全参与反应，且不考虑氯气溶解于水．往反应后的溶液中加水稀释到100.00mL，取20.00mL稀释液，加入10.00mL浓度为0.01mol?L^-1的AgNO₃溶液恰好完全反应，则试管中原有氯气在标准状况下的体积为

mL．

分析：（1）甲烷和氯气发生反应，甲烷分子中的氢原子被氯离子取代；
（2）氯气能和水反应生成盐酸和次氯酸；
（3）根据氯水的成分进行解答；
（4）如果步骤二中没有生成HCl，那么pH也应该是3.26，．现在pH变小，说明生成的HCl溶于水导致pH变小；
（5）根据甲烷和氯气反应的原理，每1mol氯气参加反应生成1mol氯化氢，据此分析解答．

解答：解：（1）甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子中的氢原子被氯气分子中的氯原子取代，生成一氯甲烷和氯化氢，
故答案为：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl；
（2）Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小，所以防止氯气和水反应，水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水，
故答案为：C；
（3）氯水中存在化学平衡：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；次氯酸是弱电解质，溶液中存在三种分子：Cl₂、HClO、H₂O；四种离子：H⁺、Cl^-、ClO^-、OH^-（少量），所以当氯水中加入AgNO₃溶液时会发生Ag⁺+Cl^-=AgCl↓产生白色沉淀，
故答案为：氯水中加入AgNO₃溶液也会产生白色沉淀；
（4）步骤一：氯气溶于水后，Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO生成盐酸，其pH为3.26，步骤二：pH=1.00，比3.26小，说明除了氯气溶于水生成盐酸外还有别的反应产生HCl，
故答案为：步骤二测得的pH值比步骤一测得的pH值低；
（5）取20.00mL稀释液，加入10.00mL浓度为0.01mol?L^-1的AgNO₃溶液恰好完全反应，参加反应的银离子的物质的量为1×10^-4mol，根据方程式 Ag⁺+Cl^-=AgCl↓则100.00mL溶液中含氯离子5×10^-4mol，根据甲烷和氯气反应的原理，每1mol氯气参加反应生成1mol氯化氢，则试管中原有氯气为5×10^-4mol，在标准状况下的体积为5×10^-4mol×22.4L/mol═1.12×10^-2L=11.2mL，故答案为：11.2．

点评：本题主要考查了甲烷的取代反应、氯气和水反应，掌握甲烷的化学性质是解答本题的关键，题目难度中等．

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（2013?资阳二模）某消毒液的主要成分为NaCl和NaClO，在空气中易吸收CO₂而变质，且NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O．某学习小组拟探究该消毒液的变质情况．
（1）取适量消毒液放在试管中，加入足量一定浓度的硫酸，有气体放出．通过下列装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质．
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全部变质

．
为了验证可能为甲，请完成下列实验方案．限选试剂：
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所加试剂	预期现象和结论
试管A中加足量 ③ ③ （填序号）；试管B中加1%品红溶液；试管C中加 ⑤ ⑤ （填序号）．	若 A中溶液变蓝色，B中溶液不褪色，C中溶液变浑浊 A中溶液变蓝色，B中溶液不褪色，C中溶液变浑浊，则甲成立．

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检查滴定管是否漏液（或检漏

；将b mol?L^-1的酸性KMnO₄溶液装入

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．
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，该实验

不能

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．

保护环境是全球关注的问题．
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（1）写出装置乙中反应的离子方程式：

．
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，装置丁的作用是

．
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．
（4）你认为用此装置进行实验，与（3）对比，CN^-被处理的百分率将

（填“偏高”、“偏低”、“无法确定”或“无影响”）．简述你的理由：

．
Ⅱ．防治空气污染，燃煤脱硫很重要．目前，科学家对Fe³⁺溶液脱硫技术的研究已取得新成果．
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为达到最佳脱硫效果，应采取的适合[Fe³⁺]及pH分别是

、

．
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上述实验方案中不合理的是

．

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（1）高锰酸钾溶液保存的注意事项______________________________________________。

酸性溶液中高锰酸钾分解的离子方程式 _______________________________________。

（2）草酸可使酸性高锰酸钾溶掖褪色，请写出此反应的离子方程式______________________。

（3）某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程，将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中（温度相同，并不断振荡时），记录的现象如下表：

滴入 KMnO₄ 认溶液的次序（每滴溶液等体积）	KMnO₄ 溶液紫色褪去的时间
先滴入第 1 滴	1min
褪色后再滴入第 2 滴	15s
褪色后再滴入第 3 滴	3s
褪色后再滴入第 4 滴	1s