Question

【題目】某研究小組為了探究甲烷和氯氣反應的情況，設計了幾個實驗。

請填寫下列空白：

[實驗一]用如圖所示裝置，收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體，光照后觀察到，量筒內形成一段水柱，認為有氯化氫生成。

(1)該反應的反應類型為_____________________。

(2)該反應的化學方程式為(只寫第一步)______________。

(3)水槽中盛放的液體應為_______。(填標號)

A.水 B.飽和石灰水 C.飽和食鹽水 D.飽和NaHCO3溶液

(4)該實驗的實驗現象為：____________、_____________、試管壁上出現油狀液滴

(5)該油狀液滴中含有的有機產物共有_______種。

[實驗二]收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體，光照反應后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉錠生成，認為有氯化氫生成。

(6)你認為該實驗設計得出的結論是否正確的______，若不正確，理由是：_________________。

[實驗三]步驟一:收集半試管氯氣，加入10mL蒸餾水，充分振蕩，采用DIS系統的pH傳感器測溶液的pH(下同)，測得pH=3.26

步驟二:收集一試管甲垸和氯氣的混合氣體(各占50%)，在40W的日光燈下光照6min后，加入l0mL蒸餾水，充分振蕩，測得pH=1.00。

(7)判斷該反應中有氯化氫生成的依據是__________________________________。

Answer 1

【答案】 取代反應 CH4+Cl2CH3Cl+HCl C 量筒內液面上升 黃綠色褪去 3 不正確 氯水中加入AgNO3溶液也會產生白色沉淀 步驟二測得的pH值比步驟一測得的pH值低

【解析】考查實驗方案設計與評價，（1）甲烷與氯氣發生取代反應；（2）甲烷和氯氣發生取代反應，即化學反應方程式為CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；（3）A、因此氯氣溶于水，且能與氯氣發生反應，因此不能盛放H2O，故A錯誤；B、氯氣與飽和石灰水發生反應，水槽中不能盛放飽和石灰水，故B錯誤；C、飽和食鹽水降低氯氣的的溶解度，且飽和食鹽水能吸收生成的HCl，造成量筒中氣體壓強減小，量筒中的液面上升，故C正確；D、生成HCl能與NaHCO3發生反應生成CO2，量筒中的液面不會上升，故D錯誤；（4）甲烷與氯氣發生反應，黃綠色氣體褪去，因為CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體，且HCl溶于飽和食鹽水，造成量筒中壓強減小，即量筒中液面上升，飽和食鹽水中有晶體析出，量筒內壁上油狀液體；（5）產物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，其中CH3Cl為氣態，另外三種為液態，因此油狀液體中含有的有機物CH2Cl2、CHCl3、CCl4，共有3種；（6）氯氣溶于水后，溶液中存在Cl－，加入AgNO3溶液，也能產生白色沉淀，因此該實驗得出結論不正確；（7）根據實驗，步驟二測的pH小于步驟I測的的pH，說明c(H＋)增大，即產生了HCl。