Question

1 mol　CH₄与Cl₂发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗Cl₂的物质的量为多少________？产物最多的物质是什么________？

A．0.5 mol

B．2 mol

C．2.5 mol

D．4 mol

E．CH₃Cl

F．CH₂Cl₂

G．CHCl₃

H．CCl₄

I．HCl

Answer 1

答案：C,I
解析：

本题考查的知识点是氯气取代反应特点和定量关系． 　　取代反应是逐步进行的，每摩尔的卤素只能取代1摩尔的氢原子，每一步取代反应中都有HCl生成，所以每生成1摩尔CH3Cl则消耗1摩尔氯气并产生1摩尔HCl，每生成1摩尔CH2Cl2则消耗2摩尔氯气并产生2摩尔HCl，每生成1摩尔CHCl3则消耗3摩尔氯气并产生3摩尔HCl，每生成1摩尔CCl4则消耗4摩尔氯气并产生4摩尔HCl．由此可见，生成物中物质的量最多的是HCl． 　　将1 mol　CH4与Cl2发生取代反应，得到四种取代物的物质的量相等，则生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol，根据取代反应的特点知，n(HCl)＝2.5 mol，故生成物中含氯原子的物质的量为5 mol，则n(Cl2)＝2.5 mol．

提示：

CH4与Cl2的取代反应有以下特点：①产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物；②烃中有几摩尔H原子，则最多能跟与氢原子物质的量相同的Cl2发生取代反应．