题目内容
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置（如图）如下：
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③ ．
（2）设V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应≥ ．
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是 ．
（4）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式 ．
（5）E装置中除盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 ．
A．水洗分液法 B．蒸馏法 C．过滤法 D．结晶法
（6）工业上氯气采用电解饱和食盐水的方法来获得．若要获取标况下11.2×103m3的氯气，将同时获得 吨NaOH．
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③
（2）设V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应≥
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是
（4）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式
（5）E装置中除盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为
A．水洗分液法 B．蒸馏法 C．过滤法 D．结晶法
（6）工业上氯气采用电解饱和食盐水的方法来获得．若要获取标况下11.2×103m3的氯气，将同时获得
考点：制备实验方案的设计
专题：实验题
分析：在加热条件下，实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气，在光照条件下，甲烷和氯气发生取代反应生成氯代烃和氯化氢，生成的黑色小颗粒为碳单质，氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化生成碘单质，最后生成的氯化氢溶于水得到盐酸，互不相溶的液体采用分液的方法分离，再结合氯气和氢氧化钠之间的关系式计算．
解答：
解：（1）在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气，同时生成的氯气中还含有水分，浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性，所以B装置除了控制气流速度、均匀混合气体外，还有干燥作用，故答案为：干燥混合气体；
（2）氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，设V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则应保证甲烷被完全取代，x应大于或等于4，故答案为：4；
（3）氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化生成碘单质，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收过量的氯气，故答案为：吸收过量的氯气；
（4）生成的黑色小颗粒为炭黑，在强光照射下可发生CH4+2Cl2
C+4HCl，故答案为：CH4+2Cl2
C+4HCl；
（5）盐酸和有机物不能互溶，所以可以采用分液的方法分离，故选A；
（6）设氢氧化钠的质量为x，
电解饱和食盐水的方程式为：2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH
22.4L 80g
11.2×106L x
22.4L：80g=11.2×106L：x
x=
=4×107g=40吨，
故答案为：40．
（2）氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，设V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则应保证甲烷被完全取代，x应大于或等于4，故答案为：4；
（3）氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化生成碘单质，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收过量的氯气，故答案为：吸收过量的氯气；
（4）生成的黑色小颗粒为炭黑，在强光照射下可发生CH4+2Cl2
| 光照 |
| 光照 |
（5）盐酸和有机物不能互溶，所以可以采用分液的方法分离，故选A；
（6）设氢氧化钠的质量为x，
电解饱和食盐水的方程式为：2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH
22.4L 80g
11.2×106L x
22.4L：80g=11.2×106L：x
x=
| 80g×11.2×106L |
| 22.4L |
故答案为：40．
点评：本题考查了氯气在制取及氯代烃的制备，明确实验原理是解本题关键，会从整体上分析各个装置发生的反应、各个装置作用，知道甲烷和氯气反应中氢原子和氯气分子之间的关系式，题目难度中等．
练习册系列答案
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