题目内容

18.1mol CH4与Cl2发生取代反应,待反应完成后测得4种取代物的物质的量相等,则消耗的Cl2为(  )
A.0.5molB.2molC.2.5molD.4mol

分析 根据碳原子守恒判断四种有机物的物质的量,发生取代反应时甲烷消耗的H原子和氯气的物质的量之比为1:1,据此计算总共消耗的氯气的物质的量.

解答 解:1mol CH4与Cl2发生取代反应,待反应完成后测得4种取代物物质的量相等,则CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都是0.25mol,CH4与Cl2发生取代反应时消耗的氢原子和氯气的物质的量之比是1:1,
生成0.25molCH3Cl需要Cl2的物质的量为0.25mol,
生成0.25molCH2Cl2需要Cl2的物质的量为0.25mol×2=0.5mol,
生成0.25molCHCl3需要Cl2的物质的量为0.25mol×3=0.75mol,
生成0.25molCCl4需要Cl2的物质的量为0.25mol×4=1mol,
所以总共消耗的氯气的物质的量=(0.25+0.5+0.75+1)mol=2.5mol,
故选C.

点评 本题考查了根据方程式计算、取代反应,难度中等,明确取代反应中被取代的氢原子的物质的量与氯气分子的物质的量的关系是解本题的关键.

练习册系列答案
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10.影响化学反应速率的因素很多,树德中学化学社的同学用以下实验的进行探究.
(1)实验一:经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验(其它实验条件相同).

①定性分析:如图甲可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小,定性比较得出结论.若图甲所示的实验中反应速率为左边>右边,能否一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解的催化效果更好否(填“能”或“否”).其理由是两催化剂的阴离子不同 (若能说明催化效果,此空不填).
②定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略.用简单的方法检验该装置的气密性关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,如活塞复原,则装置的气密性良好.实验中需要测量的数据是产生40ml气体所需的反应时间.
(2)实验二:高锰酸钾酸性溶液和草酸(乙二酸)溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显但不久突然褪色,反应速率明显加快.
①写出酸性高锰酸钾和草酸溶液的化学反应方程式:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑.
②针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与草酸的反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快.从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是催化剂的影响.
③若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是B.(填序号)
A、硫酸钾     B、硫酸锰    C、水    D、氯化锰
(3)实验三:化学社的同学们对作业中的“碘钟”实验产生浓厚兴趣,做了以下深入研究,继续探究浓度对化学反应速率的影响.
查阅资料:S2O82-+2I-═2SO42-+I2 (慢)     I2+2S2O32-═2I-+S4O62-(快)
实验过程:向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的Na2S2O3耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色.
实验均取用0.10mol•L-1 Na2S2O3溶液4.0ml,1ml淀粉溶液做指示剂,若不经计算,直接通过溶液变蓝色的时间判断浓度对反应速率的影响,下列试剂中应选择①④⑤或②④⑤(填序号)
①5ml  0.10mol/L  KI溶液            
②5ml  0.05mol/L  KI溶液
③2ml  0.05mol•L-1 K2S2O8溶液       
④2ml  0.15mol•L-1 K2S2O8溶液
⑤2ml  1.5mol•L-1 K2S2O8溶液
如该社社长没有选用上述5种备选试剂,而从实验室取用了4ml 0.20mol/L KI溶液,1ml 0.40mol/L K2S2O8溶液进行实验,2s时溶液显蓝色,计算v(S2O82-)=0.01mol•L-1•s-1

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