Question

【題目】如圖是某同學利用日常用品注射器設計的簡易實驗裝置。甲管中注入10 mL CH4，同溫同壓下乙管中注入50 mL Cl2，將乙管氣體推入甲管中，氣體在甲管中反應，針管放在光亮處一段時間。

(1)下列是某同學預測的實驗現象：

①氣體最終變為無色；②實驗過程中，甲管活塞向內移動；③甲管內壁有油珠；④產生火花。

其中正確的是________。

(2)甲管中發生化學反應的類型為________。

(3)反應后，甲管中剩余氣體能用下列試劑吸收的是______。

A．水 B．NaOH溶液

C．AgNO3溶液 D．飽和食鹽水

(4)反應后，若將甲中的物質推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到________，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到________。

Answer 1

【答案】 ②③ 取代反應 B 液體分為兩層，產生白色沉淀 溶液先變紅后褪色

【解析】試題分析：（1）甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應生成CH3Cl（氣體）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，氯氣逐漸減少；二氯甲烷、三氯甲烷與四氯甲烷是液體；反應過程中氣體的體積減小；
（2）甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應生成CH3Cl（氣體）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，
（3）根據反應后，甲管中剩余氣體為氯氣、氯化氫和CH3Cl，可以用堿溶液吸收；
（4）甲管中的氯氣、氯化氫溶于水，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，溶液呈酸性，氯離子能與AgNO3溶液產生氯化銀白色沉淀；其余有機物不溶于水，溶液分層；

解析：（1）甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應生成CH3Cl（氣體）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，氯氣逐漸減少，但不消失，因為氯氣過量，所以氯氣的顏色逐漸變淺，不會變成無色；反應后有油狀液滴（二氯甲烷、三氯甲烷與四氯甲烷）出現；反應過程中氣體的體積減小，導致試管內的壓強低于外界大氣壓，體積減少，甲管活塞向內移動，故選：②③；
（2）甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應生成CH3Cl（氣體）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl；

（3）反應后，甲管中剩余氣體為氯氣、氯化氫和CH3Cl，三者都能與堿反應，可以用氫氧化鈉溶液溶液吸收，故選B；
（4）甲管中的氯氣、氯化氫溶于水，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，溶液呈酸性，氯離子能與AgNO3溶液產生氯化銀白色沉淀；其余有機物不溶于水，溶液分層，所以將甲管中的物質推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到液體分為兩層，產生白色沉淀；溶液呈酸性，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察溶液變紅，由于溶液含有次氯酸，紅色褪去，所以滴入石蕊溶液先變紅后褪色；