利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实.某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程.其设计的模拟装置如下: A B C D E(1)写出A装置中发生反应的离子方程式 (2)B装置主要有三种功能:① ② ③均匀混合气体,(3)设V(Cl2)/V(CH4)=x.若理论上欲获得最多的氯化氢.则x的值应≥ (4)D装置中棉花上均匀滴有足量题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

A          B            C                   D              E
（1）写出A装置中发生反应的离子方程式
（2）B装置主要有三种功能：①            ②            ③均匀混合气体；
（3）设V(Cl₂)/V(CH₄)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的值应≥
（4）D装置中棉花上均匀滴有足量淀粉KI浓溶液，其作用是                ，一段时间后发现
棉花由白色变为   色。
（5）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出反应的化学方程式                                           。
（6）E装置中使用球形干燥管的作用是
（7）E装置中除盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为      （填字母）。

A．分液法

B．蒸馏法

C．过滤

D．结晶法

（1）MnO₂+4H⁺ +2Cl^－Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O (2分)
（2）①干燥混合气体②控制气流速度
（3）4
（4）吸收过量的氯气蓝色
（5）CH₄+2Cl₂C+4HCl
（6）防倒吸
（7）A

解析试题分析：（1）结合所给药品分析，装置A是实验室制备氯气的反应，离子反应为：MnO₂+4H⁺ +2Cl^－ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O 。（2）甲烷的取代反应需要纯净的氯气，瓶中装浓硫酸有干燥气体的作用，将两种气体在瓶中混匀，有缓冲、控制气流的作用。（3）1摩尔氯气参加反应只能取代1摩尔氢原子，要获得最多的氯化氢，将甲烷中的4个氢原子全部取代，最少需要4体积氯气。（4）吸收过量的氯气生成碘单质，遇淀粉变为蓝色。（5）CH₄+2Cl₂C+4HCl 。（6）氯化氢极易溶于水，连接干燥管可防止倒吸。（7）制得的盐酸中混有不溶于水的卤代烃，分液可分离。
考点：考查氯气的制取和性质、甲烷的取代反应。

练习册系列答案

相关题目

（12分）硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域。工业上由氧化锌矿（主要成分为ZnO，另含ZnSiO₃、FeCO₃、CuO等）生产ZnSO₄·7H₂O的一种流程如下：

⑴步骤Ⅰ包括酸浸和过滤两个操作。
①酸浸时，需不断通入高温水蒸气的目的是     。
②过滤时，为防止堵塞，过滤装置需经常用氢氧化钠溶液清洗，其清洗原理是
     （用化学方程式表示）。
⑵步骤Ⅱ中，在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾，生成Fe(OH)₃和MnO(OH)₂两种沉淀，该反应的离子方程式为     。
⑶步骤Ⅲ所得滤渣C的主要成分是     。
⑷取28.70 g ZnSO₄·7H₂O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。

①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行，其原因是     。
②680 ℃时所得固体的化学式为     。
a．ZnO     b．Zn₃O(SO₄)₂     c．ZnSO₄     d．ZnSO₄·H₂O

S₂Cl₂是工业上常用的硫化剂，实验室制备的方法有2种：
已知在S₂Cl₂中硫元素显+1价，电子式：，它不稳定，在水中易发生歧化反应 (一部分硫元素价态升高，一部分降低)。反应涉及的几种物质的熔沸点如下：

实验室利用下列装置制备 (部分夹持仪器已略去)：

回答下列问题：
（1）写出A装置中发生反应的离子方程式
（2）实验中盐酸通常采用36．5%的浓溶液，不用稀盐酸的理由是
（3）D中冷凝管起到导气和冷凝回流双重作用。这种冷却装置可应用于下列高中化学中         实验。

（4）B装置中盛放的是          ，反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是     ,D中采用热水浴加热的原因是
（5）A装置仪器装配时，整套装置装配完毕后，应先进行         ，再添加试剂。实验完毕，拆除装置时，应先将E中长导管移开液面，目的是
（6）实验过程中，若缺少C装置，则发现产品浑蚀不清，出现该现象的原因可用化学方程式表示为         。实验完毕，当把剩余浓盐酸倒人E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时，发现有少量黄绿色刺激性气体产生，产生该现象的原因是              (用离子方程式表示)。

二氧化氯（ClO₂）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，有与氯气相似的强烈刺激性气味，易溶于水，沸点11℃，遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS₂)还原氯酸钠制取二氧化氯，某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO₂的水溶液。

（1）三颈烧瓶中加入NaClO₃溶液、浓H₂SO₄，通入空气，调节恒温器至60℃，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平该方程式：□ClO₃^－＋□FeS₂＋□H^＋＝□ClO₂＋□Fe³^＋＋□SO₄²^－＋□H₂O
（2）装置D的作用是                             。
（3）用上述反应完后的废液(除上述产物外，还有Al³^＋、Mg²^＋、H^＋、Cl^－等)可制备摩尔盐，即(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O。其操作流程如下：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称为：              。
②试剂X是          ，写出发生的主要反应的离子方程式                       。
③为测定(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，用0.01000mol/L KMnO₄溶液滴定至Fe²⁺恰好全部氧化成Fe³⁺，同时，MnO₄^＿被还原成Mn²⁺。测得消耗KMnO₄溶液的平均体积为21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为          。（保留4位有效数字）

某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca₃N₂)，并探究其实验式。

（1）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是_____________________。
（2）制备氮化钙的操作步骤是：
①打开活塞K并通入N₂；
②点燃酒精灯，进行反应；
③反应结束后，__________________________________________________________；
④拆除装置，取出产物。
（3）数据记录如下：（假设反应完全）

空硬质管质量m₀/g	硬质管与钙的质量m₁/g	硬质管与产物的质量m₂/g
14.80	15.08	15.15

① 计算得到实验式Ca_xN₂，其中x＝________。
②若通入的N₂中混有少量O₂，请比较x与3的大小，并给出判断依据：
______________________________________________________________________。

Ⅰ.(1)某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取（NH₄）₂SO₄溶液，连接的顺序（用接口序号字母表示）是：a                。

(2)将装置C中两种液体分离开的操作名称是___  __。装置D的作用是                           。
Ⅱ.过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：

已知CaO₂·8H₂O呈白色，微溶于水。I₂+2S₂O₃²^－= 2I^－+S₄O₆²^－
（1）用上述方法制取CaO₂·8H₂O的化学方程式是                   ；
（2）检验“水洗”是否合格的方法是                             ；
（3）测定产品中CaO₂的含量的实验步骤是：
第一步：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol/L的H₂SO₄溶液，充分反应。
第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步：逐滴加入浓度为c mol·L^—1的Na₂S₂O₃溶液至反应完全，消耗Na₂S₂O₃溶液V mL。
①判断此滴定实验达到终点的方法是：                                  。
②CaO₂的质量分数为                    (用字母表示)；

无水氯化铝是一种重要的有机合成催化剂，还可用于金属冶炼、润滑油合成；食品级无水氯化铝也可用作膨松剂、絮凝剂等。
某研究性学习小组查阅资料后利用下图所示装置制备无水氯化铝。

资料显示：氯化铝为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末，在178℃升华，其蒸气是缔合分子（Al₂Cl₆），在空气中能吸收水分，发生水解。
（1）填写下列仪器的名称：A            ，B            。
（2）装置C中盛装的试剂是            ；装置G中盛装的试剂是            。
（3）相同条件下，氯化铝蒸气对氢气的相对密度是             。
（4）装置F中的现象是                                            。
（5）装置E的作用是                                              。
（6）实验结束后应先撤去   （填“甲”或“乙”）处的酒精灯。

利用如图装置探究氯气和氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为较纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式为                                 。
（2）装置A中的烧瓶内固体宜选用           （选填以下选项的代号）
A．碱石灰     B．生石灰   C．二氧化硅    D．五氧化二磷   E．烧碱
（3）按A接B接C；F接E接D接C，请在各虚线框内画上合适的装置图并注明所装试剂名称：

（4）在C中观察到大量白烟，同时产生一种气体单质，该反应的化学方程式为       ，反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为             。设计一个实验方案鉴定该固体是氯化铵（要求写出操作、现象及结论）：                             。
（5）从装置C的G处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理：

下列实验操作正确且能达到预期目的的是

	实验目的	操作
A	比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱	用金属钠分别与水和乙醇反应
B	欲证明CH₂=CHCHO中含有碳碳双键	滴入酸性KMnO₄溶液，看紫红色是否褪去
C	确定碳、氯两元素非金属性的强弱	测定同温同浓度的Na₂CO₃和NaClO水溶液的pH
D	欲除去苯中混有的苯酚	向混合液中加入浓溴水，充分反应后，过滤

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