题目内容

18.1mol CH4与Cl2发生光照下反应,生成相同物质的量的4种取代物,则消耗的Cl2的物质的量为(  )
A.0.5 molB.2 molC.2.5 molD.4 mol

分析 根据碳原子守恒计算四种有机物的物质的量,甲烷与氯气发生的取代反应:1个氯原子替换出1个氢原子,另一个氯原子则与氢原子结合生成HCl,可得关系式Cl2~CH3Cl,2Cl2~CH2Cl2,3Cl2~CHCl3,4Cl2~CCl4,据此计算总共消耗的氯气的物质的量.

解答 解:反应完全后,得四种有机物物质的量相等,根据碳原子守恒知,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都是0.25mol,CH4与Cl2发生取代反应:1个氯原子替换出1个氢原子,另一个氯原子则与氢原子结合生成HCl,可得关系式Cl2~CH3Cl,2Cl2~CH2Cl2,3Cl2~CHCl3,4Cl2~CCl4
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n(Cl2)=(0.25+0.5+0.75+1)mol=2.5mol;
故选:C.

点评 本题考查化学方程式计算、取代反应,难度不大,注意把握氯气与甲烷发生取代反应的特征,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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7.某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种,某化学兴趣小组对其组成进行探究.
资料支持:Cu2O在酸性溶液中会发生反应:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O.
方案一:
(1)学生甲取少量样品于烧杯中,加入过量浓硝酸,产生一种红棕色的气体.由此可得出样品中一定含有Cu2O,写出产生上述气体的化学方程式Cu2O+6HNO3(浓)═2Cu(NO32+2NO2↑+3H2O.
(2)进一步探究样品中另一种成分.实验操作步骤为:取少量(1)步骤溶液,滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,说明样品中含有Fe2O3,反之说明样品中不含有Fe2O3
方案二:
(3)学生乙取少量样品于烧杯中,加入过量稀硫酸,并作出如下假设和判断,结论正确的是C.
A.若固体全部溶解,说明样品一定含有Fe2O3,一定不含有Cu2O
B.若固体部分溶解,说明样品一定含有Cu2O,一定不含有Fe2O3
C.若固体全部溶解,再滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明样品一定含有Fe2O3和Cu2O
方案三:
学生丙利用如图所示装置进行实验,称量反应前后装置C中样品的质量,以确定样品的组成.回答下列问题:

(4)装置A是氢气的发生装置,可以使用的药品是AC
A.氢氧化钠溶液和铝片  B.稀硝酸和铁片    C.稀硫酸和锌片 D.浓硫酸和镁片
(5)下列实验步骤的先后顺序是①⑤③④②(填序号).
①打开止水夹;
②关闭止水夹;
③点燃C处的酒精喷灯;
④熄灭C处的酒精喷灯
⑤收集氢气并验纯.
(6)假设样品全部参加反应,若实验前样品的质量为1.6克,实验后称得装置C中固体的质量为1.3克.则样品的组成是Fe2O3和Cu2O.

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