Question

某课外兴趣小组利用如图装置探究甲烷与氯气的反应．根据题意，回答下列问题：
（1）反应前，量筒中CH₄与Cl₂的体积之比为

 

，向100mL量筒中充入CH₄、Cl₂的方法是

 

．
（2）CH₄与Cl₂发生反应的条件是

 

；若用日光直射，可能会引起

 

．
（3）实验中可观察到的实验现象有：量筒内壁上出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，

 

等．
（4）实验中生成的油状液滴的化学式为

 

，其中

 

是工业上重要的溶剂．
（5）饱和食盐水中有少量固体析出，其原因是

 

．
（6）用饱和食盐水而不用水的原因是

 

．

Answer 1

考点：甲烷的取代反应

专题：实验题

分析：（1）根据CH₄与Cl₂完全反应的化学方程式为CH₄+4Cl₂

光照

CCl₄+4HCl，确定量筒中CH₄与Cl₂的体积比；充入方法是：用排饱和食盐水法先后收集CH₄和Cl₂；
（2）甲烷为饱和烷烃，在光照条件下能够与氯气发生取代反应，若用日光直射，可能会引起爆炸；
（3）甲烷发生取代反应生成氯化氢，氯气消耗所以量筒内颜色变浅，气体减少所以压强减小，量筒内的压强减小，量筒内液面上升．因生成的HCl易溶于水，溶液中Cl^-浓度增大，使氯化钠的溶解平衡逆向移动，反应生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常温下是无色油液体；
（4）反应生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常温下是无色油液体，CCl₄是工业上重要的溶剂；
（5）生成的HCl易溶于水，溶液中Cl^-浓度增大，使氯化钠的溶解平衡逆向移动，溶解度降低；
（6）氯气在饱和食盐水中的溶解度降低；

解答： 解：（1）CH₄与Cl₂完全反应的化学方程式为CH₄+4Cl₂

光照

CCl₄+4HCl，则反应前量筒中CH₄与Cl₂的体积比为1：4，充入方法是：用排饱和食盐水法先后收集20 mLCH₄和80 mLCl₂；
故答案为：1：4；用排饱和食盐水法先后收集20 mLCH₄和80 mLCl₂；
（2）CH₄和Cl₂在光照条件下发生反应，若用日光直射，反应非常剧烈，可能会引起爆炸；
故答案为：光照；爆炸；
（3）甲烷发生取代反应生成氯化氢，氯气消耗所以量筒内颜色变浅，气体减少所以压强减小，量筒内的压强减小，量筒内液面上升．因生成的HCl易溶于水，溶液中Cl^-浓度增大，使氯化钠的溶解平衡逆向移动，反应生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常温下是无色油液体，所以看到的现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，量筒内黄绿色气体颜色变浅，量筒内液面上升；
故答案为：量筒内黄绿色气体颜色变浅，量筒内液面上升；
（4）反应生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常温下是无色油液体，所以实验中生成的油状液滴的化学式为CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄，CCl₄是工业上重要的溶剂；
故答案为：CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄，CCl₄；
（5）生成的HCl易溶于水，溶液中Cl^-浓度增大，使氯化钠的溶解平衡逆向移动，溶解度降低，析出固体；
故答案为：生成的HCl易溶于水，溶液中Cl^-浓度增大，使氯化钠的溶解平衡逆向移动，溶解度降低；
（6）氯气在饱和食盐水中的溶解度降低，所以用饱和食盐水而不用水的原因是降低Cl₂在水中溶解度，抑制Cl₂和水的反应；
故答案为：降低Cl₂在水中溶解度，抑制Cl₂和水的反应；

点评：本题考查了甲烷的性质，熟悉甲烷的结构是解题关键，注意（3）为易错选项，抓住物质的性质是解题关键．