Question

20．如图所示实验，试推测可能观察到的现象是：
（1）黄绿色气体变浅；
（2）试管内壁附着油状液滴；
（3）水位沿试管上升；
（4）溶液中有沉淀生成．

Answer 1

分析 甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH₃Cl（气体）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，氯气逐渐减少甚至消失，氯气的颜色逐渐变浅或消失；反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；反应过程中气体的体积减小，导致试管内的压强低于外界大气压；氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大，导致氯化钠固体析出，溶液的pH变小．

解答 解：甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应：甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和HCl，该反应为：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，CH₃Cl+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₂Cl₂+HCl；CH₂Cl₂+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CHCl₃+HCl；CHCl₃+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+HCl，生成CH₃Cl（气体）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，随着氯气浓度的变小气体颜色变浅，反应生成的氯化氢极易溶于水，水位沿试管上升，反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大，导致氯化钠固体析出，
故答案为：黄绿色气体变浅；试管内壁附着油状液滴；水位沿试管上升；溶液中有沉淀生成．

点评 本题考查了甲烷的取代反应，题目难度不大，解答本题要掌握各种物质的性质和压强等方面的内容，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．