题目内容
如图3-2所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。![]()
图3-2
(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式_______________。
(2)经过几个小时的反应后,U形管右端的玻璃管中水柱变化是( )
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
(3)U形管左端的气柱变化是( )
A.体积增大 B.体积减小 C.消失 D.不变
(4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因____________________________________。
解析:(1)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应:CH4+4Cl2
CCl4+4HCl;
(2)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应,U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水,压强减小,U形管右侧液面下降。
(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应,U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水,压强减小,气柱体积减小。
(4)反应中气体的物质的量减少,且生成的HCl能够溶于水,所以左侧压强减小至零,故右侧玻璃管中的水柱降低,左侧气柱消失。
答案:(1)CH4+4Cl2
CCl4+4HCl
(2)B
(3)BC(注意:体积消失是体积减小的极限)
(4)由上述化学方程式可知此反应中气体的物质的量减少,且生成的HCl能够溶于水,所以左侧压强减小至零,故右侧玻璃管中的水柱降低,左侧气柱消失
某研究性学习小组进行溴乙烷的制备及性质探究实验。![]()
探究一:该小组制备溴乙烷的步骤如下:
① 向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冷水;
② 在小烧杯中按照一定比例配制乙醇、水、浓硫酸的混合液;
③ 向装置图所示的圆底烧瓶中加入一定量研细的溴化钠粉末和少量碎瓷片;
④ 将冷却至室温的混合液转移到圆底烧瓶中,加热;
⑤ 制取溴乙烷。
回答下列问题:
(1)步骤②向乙醇和水中缓缓加入浓硫酸时,小烧杯要置于冷水中冷却,除了避免硫酸小液滴飞溅外,更主要的目的是:_____________________________________
(2)步骤④加热片刻后,烧瓶内的混合物出现橙红色,出现这种现象的原因是(请用化学反应方程式表示):____________________________________________________
改用小火加热后,橙红色会逐渐消失,消失的原因是(请用化学反应方程式表示):
______________________________________________________
(3)为了更好地控制反应温度,除用图示的小火加热,还可采用的加热方式是__________。
(4)步骤⑤反应结束后,将U形管中的混合物倒入分液漏斗中,静置,待液体分层后, 弃去____________(填“上层”或“下层”)液体。为了除去粗产品中的杂质,可用下列试剂中的_____________(填序号)
| A.氢氧化钠稀溶液 | B.碳酸钠稀溶液 |
| C.硝酸银溶液 | D.四氯化碳 |
请回答:
(5)图1中,试管1的作用是:________________________________;
图2中发生的反应是:________________________________(用化学方程式表示)。