Question

19．如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：1）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略．将该装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢地反应一段时间．   
（1）假设甲烷与氯气恰好完全反应，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：
CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl
（2）根据（1）的假设，推测反应一段时间后，U型管右端的玻璃管中水柱变化情况
（升高、降低或不变）及变化的主要原因：甲烷和氯气反应生成的氯化氢极易溶于水，全部溶于水，使容器内压强变小，右端的玻璃管中水柱降低．

Answer 1

分析 （1）甲烷与氯气反应充分，甲烷中的H完全被取代，只产生四氯化碳；
（2）甲烷和氯气反应后容器内压强变小，右端的玻璃管中水柱降低．

解答 解：（1）甲烷中的氢原子可以被氯原子取代，甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物即四氯化碳，反应的化学方程式为CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl，
故答案为：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl；
（2）甲烷和氯气反应生成的四氯化碳是油状的液体，氯化氢是气体，氯化氢极易溶于水，使容器内压强变小，右端的玻璃管中水柱降低，
故答案为：甲烷和氯气反应生成的氯化氢极易溶于水，全部溶于水，使容器内压强变小，右端的玻璃管中水柱降低．

点评 本题考查甲烷和氯气的化学反应原理实验，为高频考点，把握甲烷的取代反应及取代产物的性质为解答的关键，侧重分析及实验能力的考查，题目难度不大．