Question

【題目】(1)如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應一段時間。

①假設甲烷與氯氣反應充分，且只產生一種有機物，請寫出化學方程式：_________________；

②若題目中甲烷與氯氣的體積之比為1∶1，則得到的產物為____(填字母編號)；

A．CH3Cl　HCl B．CCl4　HCl C．CH3Cl　CH2Cl2 D．CH3Cl　CH2Cl2　CHCl3　CCl4　HCl

③經過幾個小時的反應后，U形管右端的水柱變化是________ (填字母編號)；

A．升高B．降低 C．不變D．無法確定

④若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會觀察到__________________________________________；

⑤右端玻璃管的作用是_______________________。

(2)某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗。

①實驗過程中銅網出現紅色和黑色交替出現的現象，請寫出相應的化學方程式___________________、______________________ ；

②甲和乙兩個裝置的作用不相同，甲的作用是_____________；乙的作用是 _____________；

③反應進行一段時間后，干燥試管a中能收集到不同的物質，它們是______________________；集氣瓶收集到的氣體的主要成分是___________。

Answer 1

【答案】CH4+4Cl2CCl4+4HCl D B 白色膠狀沉淀生成 平衡壓強 2Cu+O22CuO CuO+C2H5OHCH3CHO+Cu+H2O 使乙醇平穩氣化成乙醇蒸汽 將乙醛冷卻下來 水、乙醇和乙醛 氮氣

【解析】

（1）根據甲烷和氯氣發生取代反應的實質、有關物質的性質并結合裝置圖來回答；

（2）甲中利用空氣把乙醇帶入硬質玻璃管中發生催化氧化，乙裝置收集產生的乙醛，最后利用排水法收集沒有參加反應的氮氣，據此解答。

（1）①假設甲烷與氯氣反應充分有機物只有一種，根據二者的體積之比可判斷甲烷中的氫原子可以完全都被取代生成四氯化碳一種有機物，則反應化學方程式為CH4+4Cl2CCl4+4HCl；

②甲烷和氯氣在光照條件下發生逐步的取代反應，可以得到四種有機物，與二者的物質的量之比無關，則若題目中甲烷與氯氣的體積之比為1∶1，則得到的產物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。答案選D。

③經過幾個小時的反應后，氯氣被消耗，反應中氣體的物質的量減少，且生成的氯化氫極易溶于水，因此壓強減小，所以U形管右端的水柱降低，答案選B。

④若水中含有Na2SiO3，生成的氯化氫溶于水與硅酸鈉反應生成硅酸沉淀，則在U形管左端會觀察到白色膠狀沉淀生成；

⑤右端玻璃管和大氣相連，可平衡壓強。

（2）①實驗過程中銅網出現紅色和黑色交替出現的現象，說明銅先與氧氣化合生成氧化銅，然后氧化銅又被乙醇還原為銅，相應的化學方程式分別是2Cu+O22CuO、CuO+C2H5OHCH3CHO+Cu+H2O；

②甲和乙兩個裝置的作用不相同，甲是熱水浴，作用是使乙醇平穩氣化成乙醇蒸汽；乙是冷水浴，目的是將乙醛冷卻下來；

③反應中水、乙醇和乙醛的沸點高低不同，在試管a中能收集到這些不同的物質；空氣的主要成分是氮氣和氧氣，氧氣參加反應后剩余的主要物質是氮氣，即集氣瓶收集到的氣體的主要成分是氮氣。