Question

10．在光照条件下，CH₄与Cl₂能发生取代反应：若将1 mol CH₄与Cl₂反应，待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为：n（CH₃Cl）：n（CH₂Cl₂）：n（CHCl₃）：n（CCl₄）=4：3：2：1，则消耗的Cl₂为（　　）

• A． 1.0 mol
• B． 2.0 mol
• C． 3.0 mol
• D． 4.0 mol

Answer 1

分析 根据碳原子守恒计算各氯代烃的物质的量，而甲烷与氯气发生取代反应得到氯代烃时，一半的氯原子得到氯代烃，一半氯原子生成HCl．

解答 解：得到n（CH₃Cl）：n（CH₂Cl₂）：n（CHCl₃）：n（CCl₄）=4：3：2：1，
根据碳原子守恒：4n（CCl₄）+3n（CCl₄）+2n（CCl₄）+n（CCl₄）=1mol，
则n（CCl₄）=0.1mol
n（CH₃Cl）=0.4mol
n（CH₂Cl₂）=0.3mol
n（CHCl₃）=0.2mol
而甲烷与氯气发生取代反应得到氯代烃时，氯代烃与氯气的物质的量之比为1：1关系，
故需要氯气为：0.4mol×1+0.3mol×2+0.2mol×3+0.1mol×4=2mol，
故选：B．

点评 本题考查化学方程式计算、取代反应，关键是理解取代反应，注意取代反应的特点：逐步取代，多步同时发生．