Question

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下：

 

A          B            C              D              E

（1）写出A装置中发生反应的离子方程式                                         

（2）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③                       

（3）设V(Cl₂)/V(CH₄)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应≥                

（4）一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有    溶液。

（5）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，写出反应的化学方程式                                      。

(6) 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     （填字母）。

A．水洗分液法       B．蒸馏法      C．过滤法        D．结晶法

(7) 该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为          （填字母）。

A．CH₄     B．CH₃Cl     C．CH₂Cl₂    D．CHCl₃

 

Answer 1

【答案】

（1）MnO₂+4H⁺ +2Cl ^-(浓)=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O 

（2）干燥气体   （3）4 

（4）KI淀粉溶液（5）CH₄+2Cl₂ → C+4HCl

(6) A   (7)  AB

【解析】

试题分析：A中MnO₂和浓盐酸共热产生氯气，甲烷和氯气在浓硫酸中均匀混合、干燥后在强光照射下发生取代反应，若获得最多的氯化氢，由CH₄+4Cl₂→CCl₄+4HCl，可知x≥4。D中棉花变蓝，棉花上可能预先滴有淀粉-KI溶液，Cl₂+2KI=2KCl+I₂，I2遇淀粉变蓝。C中有黑色颗粒产生，黑色颗粒为C，方程式为CH₄+2Cl₂ → C+4HCl。E中含有CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、盐酸，卤代烃不溶于水，所以用分液法分离出盐酸。尾气成分为CH₄和CH₃Cl。

考点：化学实验

点评：甲烷与氯气生成的四种氯代产物中，CH₃Cl是气体、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄是液体。