Question

13．（1）將一支試管中盛滿甲烷和氯氣的混合氣體，倒置于盛有飽和食鹽水的水槽中，在漫射光的照射下，產(chǎn)生的現(xiàn)象是：①氣體黃綠色變淺，②試管內(nèi)壁附著油狀液滴，③水位沿試管上升水位沿試管上升，④溶液中有沉淀生成．
（2）在（1）的反應(yīng)中，得到的產(chǎn)物最多的是HCl，四種四氯代物都不溶于水，常溫下只有CH₃Cl是氣體，其余三種都是液體．
（3）下列各組物質(zhì)：①O₂和O₃    ②H₂、D₂、T₂  ③¹²C和¹⁴C   ④CH₃CH₂CH₂CH₃和（CH₃）₂CHCH₃  ⑤乙烷和丁烷   ⑥CH₃CH₂CH₂CH（C₂H₅）CH₃和CH₃CH₂CH₂CH（CH₃）C₂H₅   
⑦和
以下填空填序號
互為同系物的是⑤，互為同分異構(gòu)體的是④，互為同位素的是③，互為同素異形體的是①，是同一物質(zhì)的是②⑥⑦．

Answer 1

分析 （1）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，氯氣逐漸減少甚至消失；反應(yīng)后有油狀液滴出現(xiàn)；反應(yīng)過程中氣體的體積減小，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)低于外界大氣壓；氯化氫溶于水后有氯化鈉固體析出；
（2）甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，多步取代反應(yīng)同時進(jìn)行，每一步反應(yīng)都生成氯化氫，只有CH₃Cl為氣體；
（3）同系物指結(jié)構(gòu)相似、通式相同，組成上相差1個或者若干個CH₂原子團(tuán)的化合物，官能團(tuán)數(shù)目和種類相等；
具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體；
質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的原子互稱同位素；
同種元素形成的不同單質(zhì)互為同素異形體；
組成和結(jié)構(gòu)都相同的物質(zhì)為同一物質(zhì)，同一物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)都相同，結(jié)構(gòu)式的形狀及物質(zhì)的聚集狀態(tài)可能不同．

解答 解：（1）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH₃Cl（氣體）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，隨著氯氣濃度的變小氣體顏色變淺，反應(yīng)生成的氯化氫極易溶于水，液面上升，反應(yīng)后有油狀液滴（二氯甲烷、三氯甲烷與四氯甲烷）出現(xiàn)；氯化氫溶于水后溶液中氯離子濃度增大，導(dǎo)致氯化鈉固體析出，
故答案為：①氣體黃綠色變淺；②試管內(nèi)壁附著油狀液滴；③水位沿試管上升水位沿試管上升；④溶液中有沉淀生成；
（2）甲烷與氯氣反應(yīng)生成5種產(chǎn)物：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫，每一步反應(yīng)都生成氯化氫，即最多的是氯化氫，只有CH₃Cl為氣體，
故答案為：HCl；CH₃Cl；
（3）①O₂和O₃是同種元素所形成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，互為同素異形體；
②H₂、D₂、T₂　都是氫元素組成的，是屬于同種物質(zhì)；
③¹² C和¹⁴ C　中子數(shù)不同，是碳元素的不同原子，互為同位素；
④CH₃CH₂CH₂CH₃和（CH₃）₂CHCH₃　分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，為碳鏈異構(gòu)，互為同分異構(gòu)體；
⑤乙烷和丁烷，結(jié)構(gòu)相似，都屬于烷烴，分子組成上相差2個CH₂原子團(tuán)，互為同系物；
⑥CH₃CH₂CH₂CH（C₂H₅）CH₃和CH₃CH₂CH₂CH（CH₃）C₂H₅ 組成和結(jié)構(gòu)都相同，為同一物質(zhì)；
⑦都是甲烷的二溴代物，屬于同種物質(zhì)．

故答案為：⑤；④；③；①；②⑥⑦．

點評 本題主要考查了甲烷的取代實驗，同系物、同分異構(gòu)體、同位素、同素異形體、同一物質(zhì)的區(qū)別，題目難度不大，注意掌握甲烷的性質(zhì)以及把握概念的內(nèi)涵與外延．