Question

【題目】某研究小組為了探究甲烷和氯氣反應(yīng)的情況，設(shè)計(jì)了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：

[實(shí)驗(yàn)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(nèi)形成一段水柱，認(rèn)為有氯化氫生成。

(1)該反應(yīng)的反應(yīng)類型為_____________________。

(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(只寫(xiě)第一步)______________。

(3)水槽中盛放的液體應(yīng)為_______。(填標(biāo)號(hào))

A.水 B.飽和石灰水 C.飽和食鹽水 D.飽和NaHCO3溶液

(4)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：____________、_____________、試管壁上出現(xiàn)油狀液滴

(5)該油狀液滴中含有的有機(jī)產(chǎn)物共有_______種。

[實(shí)驗(yàn)二]收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體，光照反應(yīng)后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉錠生成，認(rèn)為有氯化氫生成。

(6)你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的結(jié)論是否正確的______，若不正確，理由是：_________________。

[實(shí)驗(yàn)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(tǒng)的pH傳感器測(cè)溶液的pH(下同)，測(cè)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(cè)得pH=1.00。

(7)判斷該反應(yīng)中有氯化氫生成的依據(jù)是__________________________________。

Answer 1

【答案】 取代反應(yīng) CH4+Cl2CH3Cl+HCl C 量筒內(nèi)液面上升 黃綠色褪去 3 不正確 氯水中加入AgNO3溶液也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀 步驟二測(cè)得的pH值比步驟一測(cè)得的pH值低

【解析】考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)；（2）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，即化學(xué)反應(yīng)方程式為CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；（3）A、因此氯氣溶于水，且能與氯氣發(fā)生反應(yīng)，因此不能盛放H2O，故A錯(cuò)誤；B、氯氣與飽和石灰水發(fā)生反應(yīng)，水槽中不能盛放飽和石灰水，故B錯(cuò)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(qiáng)減小，量筒中的液面上升，故C正確；D、生成HCl能與NaHCO3發(fā)生反應(yīng)生成CO2，量筒中的液面不會(huì)上升，故D錯(cuò)誤；（4）甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)，黃綠色氣體褪去，因?yàn)?/span>CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體，且HCl溶于飽和食鹽水，造成量筒中壓強(qiáng)減小，即量筒中液面上升，飽和食鹽水中有晶體析出，量筒內(nèi)壁上油狀液體；（5）產(chǎn)物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，其中CH3Cl為氣態(tài)，另外三種為液態(tài)，因此油狀液體中含有的有機(jī)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(chǎn)生白色沉淀，因此該實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論不正確；（7）根據(jù)實(shí)驗(yàn)，步驟二測(cè)的pH小于步驟I測(cè)的的pH，說(shuō)明c(H＋)增大，即產(chǎn)生了HCl。