Question

如图是研究甲烷取代反应实验装置图，具体的实验方法是：取一个100mL的大量筒，用排饱和食盐水的方法先后收集20mL CH₄和80mL Cl₂，进行实验．
（1）若研究甲烷与氯气的取代反应，还需要的条件是

 

．
（2）若将如图所示装置放在光亮的地方，等待片刻，观察到的现象是

 

．
（3）若将如图所示装置放在强光下照射会有

 

（填可能发生的不良后果）．
（4）写出甲烷和氯气的第一步反应方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）CH₄与Cl₂反应需光照条件；
（2）由于生成油状的CH₂Cl₂等，故会在量筒壁上出现油状液滴，生成的HCl溶于水，故水面会上升，反应消耗氯气，量筒内颜色变浅；
（3）CH₄与Cl₂遇强光会发生爆炸；
（4）甲烷和氯气发生取代反应第一步反应生成一氯甲烷．

解答：解：（1）CH₄与Cl₂反应需光照条件下进行，故答案为：光照；
（2）甲烷和氯气反应生成油状取代物，消耗氯气，混合气体的颜色变浅，生成的HCl易溶于水，量筒内液面上升，故答案为：可以观察到量筒内气体颜色变浅，量筒壁上出现油状液滴，量筒内水面上升；
（3）CH₄与Cl₂遇强光会发生爆炸，故答案为：爆炸；
（4）甲烷和氯气发生取代反应第一步反应生成一氯甲烷，方程式为：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl，故答案为：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl．

点评：本题为实验题，考查甲烷与氯气发生取代反应的实验，注意叙述反应现象时答题要完整，语言要简练．