Question

11．将漫射日光照射到装有氯气和甲烷混合气体（体积比4：1）的装置上．
（1）写出发生反应中生成四氯化碳的这步反应方程式：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl．
（2）图2是实验室制取甲烷的装置图
①写出实验室制取甲烷的化学方程式：CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$CH₄↑+Na₂CO₃．
该装置还可以制取、收集的气体有O₂．
②实验室制甲烷是要用到碱石灰，其作用是C．
A．只作反应物                B．作催化剂
C．只作干燥剂                 D．既是反应物又是干燥剂
（3）参考制取甲烷的反应原理，写出NaOOCCH₂CH₂COONa与足量碱石灰共热的反应方程式为NaOOCCH₂CH₂COONa+2NaOH$→_{△}^{CaO}$CH₃CH₃↑+2Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）甲烷和氯气发生反应，甲烷分子中的氢原子全部被氯离子取代；
（2）①实验室用醋酸钠和碱石灰反应制取甲烷；该装置还可以制取通过固体加热制取且制取的气体难溶于水；
②生石灰的吸水性可以防止NaOH的潮解，生石灰可稀释混合物的浓度，使混合物疏松，使生成的甲烷易于外逸，同时也减少了固体NaOH在高温时跟玻璃的作用，防止试管破裂；
（3）NaOOCCH₂CH₂COONa与足量碱石灰共热生成乙烷和碳酸钠．

解答 解：（1）甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子中的氢原子全部被氯气分子中的氯原子取代，生成四氯甲烷和氯化氢，反应方程式为：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl，
故答案为：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl；
（2）①羧酸盐在碱石灰的作用下脱羧，实验室用醋酸钠和碱石灰制取甲烷，反应为：CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$CH₄↑+Na₂CO₃，实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，且氧气难溶于水，所以可用该装置，
故答案为：CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$CH₄↑+Na₂CO₃；O₂；
②醋酸钠和碱石灰制取甲烷，乙酸盐在碱石灰的作用下脱羧，生石灰的吸水性可以防止NaOH的潮解，同时稀释混合物的浓度，使混合物疏松，使生成的甲烷易于外逸，同时也减少了固体NaOH在高温时跟玻璃的作用，防止试管破裂，故C符合，
故答案为：C；
（3）羧酸盐在碱石灰的作用下脱羧，NaOOCCH₂CH₂COONa与足量碱石灰共热生成乙烷和碳酸钠，反应为：NaOOCCH₂CH₂COONa+2NaOH$→_{△}^{CaO}$CH₃CH₃↑+2Na₂CO₃，
故答案为：NaOOCCH₂CH₂COONa+2NaOH$→_{△}^{CaO}$CH₃CH₃↑+2Na₂CO₃．

点评 本题考查甲烷的性质，注意甲烷与氯气发生取代反应的特点以及生成物的性质以及实验室制取甲烷的反应原理．题目难度中等．