Question

如圖3-3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的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(yīng)一段時(shí)間。

圖3-3

(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式_____________________________。

(2)經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U形管右端的玻璃管中水柱變化是（    ）

A.升高            B.降低               C.不變               D.無(wú)法確定

(3)U形管左端的氣柱變化是（    ）

A.體積增大        B.體積減小           C.消失               D.不變

(4)試解釋U形管右端的玻璃管中水柱變化的原因_____________________________。

Answer 1

解析：(1)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)CH₄+4Cl₂CCl₄+4HCl。

(2)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)，U形管左側(cè)生成的氯化氫氣體易溶于水，壓強(qiáng)減小，U形管右側(cè)液面下降。

(3)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)，U形管左側(cè)生成的氯化氫氣體易溶于水，壓強(qiáng)減小，氣柱體積減小。

 (4)反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量減少，且生成的HCl能夠溶于水，所以左側(cè)壓強(qiáng)減小至零，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低，左側(cè)氣柱消失。

答案：(1)CH₄+4Cl₂CCl₄+4HCl

(2)B

(3)BC(注意：體積消失是體積減小的極限)

(4)由上述化學(xué)方程式可知此反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量減少，且生成的HCl能夠溶于水，所以左側(cè)壓強(qiáng)減小至零，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低，左側(cè)氣柱消失