Question

【题目】(1)如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。

①假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：_________________；

②若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，则得到的产物为____(填字母编号)；

A．CH3Cl　HCl B．CCl4　HCl C．CH3Cl　CH2Cl2 D．CH3Cl　CH2Cl2　CHCl3　CCl4　HCl

③经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是________ (填字母编号)；

A．升高B．降低 C．不变D．无法确定

④若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到__________________________________________；

⑤右端玻璃管的作用是_______________________。

(2)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

①实验过程中铜网出现红色和黑色交替出现的现象，请写出相应的化学方程式___________________、______________________ ；

②甲和乙两个装置的作用不相同，甲的作用是_____________；乙的作用是 _____________；

③反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是______________________；集气瓶收集到的气体的主要成分是___________。

Answer 1

【答案】CH4+4Cl2CCl4+4HCl D B 白色胶状沉淀生成 平衡压强 2Cu+O22CuO CuO+C2H5OHCH3CHO+Cu+H2O 使乙醇平稳气化成乙醇蒸汽 将乙醛冷却下来 水、乙醇和乙醛 氮气

【解析】

（1）根据甲烷和氯气发生取代反应的实质、有关物质的性质并结合装置图来回答；

（2）甲中利用空气把乙醇带入硬质玻璃管中发生催化氧化，乙装置收集产生的乙醛，最后利用排水法收集没有参加反应的氮气，据此解答。

（1）①假设甲烷与氯气反应充分有机物只有一种，根据二者的体积之比可判断甲烷中的氢原子可以完全都被取代生成四氯化碳一种有机物，则反应化学方程式为CH4+4Cl2CCl4+4HCl；

②甲烷和氯气在光照条件下发生逐步的取代反应，可以得到四种有机物，与二者的物质的量之比无关，则若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，则得到的产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。答案选D。

③经过几个小时的反应后，氯气被消耗，反应中气体的物质的量减少，且生成的氯化氢极易溶于水，因此压强减小，所以U形管右端的水柱降低，答案选B。

④若水中含有Na2SiO3，生成的氯化氢溶于水与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，则在U形管左端会观察到白色胶状沉淀生成；

⑤右端玻璃管和大气相连，可平衡压强。

（2）①实验过程中铜网出现红色和黑色交替出现的现象，说明铜先与氧气化合生成氧化铜，然后氧化铜又被乙醇还原为铜，相应的化学方程式分别是2Cu+O22CuO、CuO+C2H5OHCH3CHO+Cu+H2O；

②甲和乙两个装置的作用不相同，甲是热水浴，作用是使乙醇平稳气化成乙醇蒸汽；乙是冷水浴，目的是将乙醛冷却下来；

③反应中水、乙醇和乙醛的沸点高低不同，在试管a中能收集到这些不同的物质；空气的主要成分是氮气和氧气，氧气参加反应后剩余的主要物质是氮气，即集气瓶收集到的气体的主要成分是氮气。