Question

如图3-3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3-3

(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_____________________________。

Answer 1

解析：(1)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应CH₄+4Cl₂CCl₄+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+4Cl₂CCl₄+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