Question

2．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．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：

根据要求填空：
（1）写出CH₄与Cl₂生成一氯代物的化学反应方程式CH₄+Cl₂$\stackrel{hv}{→}$CH₃Cl+HCl．．
（2）D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是除去过量的氯气
（3）E装置的作用是CD（填编号）；
A．收集气体     B．吸收氯气     C．防止倒吸      D．吸收氯化氢
（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为分液．
（5）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是AB（填编号）．
A．CH₄    B．CH₃Cl      C．CH₂Cl₂      D．CHCl₃     E．CCl₄．

Answer 1

分析 装置A制备氯气通过浓硫酸吸收水蒸气，和甲烷仪器通入装置C光照发生取代反应，生成的氯化氢、一氯甲烷等气体通过D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末除去氯气，E装置中吸收生成的氯化氢气体，所以有盐酸生成，同时防止倒吸，还含有有机物甲烷、一氯甲烷气体不能吸收，需要加尾气吸收装置，
（1）甲烷可以和氯气发生取代反应；
（2）氯气能将碘化钾氧化为碘单质；
（3）E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸；
（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；
（5）一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷．

解答 解：（1）甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的方程式为：CH₄+Cl₂$\stackrel{hv}{→}$CH₃Cl+HCl，
故答案为：CH₄+Cl₂$\stackrel{hv}{→}$CH₃Cl+HCl；
（2）氯气能将碘化钾氧化为碘单质，KI饱和溶液及KI粉末可除去过量的氯气，故答案为：除去过量的氯气；
（3）E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸，故选CD，
故答案为：CD；
（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开，故答案为：分液；
（5）反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，故选AB，
故答案为：AB．

点评 本题考查甲烷和氯气的取代反应、氯气的实验室制法，可以根据所学知识进行回答，难度不大．