Question

【題目】三個(gè)裝有CH4和Cl2 混合氣體的集氣瓶，用玻璃片蓋好瓶口后，分別作如下處理，各有怎樣的現(xiàn)象發(fā)生？

(1)①置于黑暗中： _____________________；

②將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶外壁： ________________________；

③放在有光線的房子里： __________________________________。

(2)CH4和Cl2發(fā)生的一系列反應(yīng)都是___________(填反應(yīng)類型)反應(yīng)，請寫出CH4和Cl2反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式： ________________________________。

(3)若要使0.5 mol CH4完全和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，并生成相同物質(zhì)的量的四種取代產(chǎn)物，則生成HCl的物質(zhì)的量為_________。

A.2.5mol B.2mol C.1.25mol D.0.5mol

Answer 1

【答案】①無明顯現(xiàn)象 ②爆炸 ③黃綠色逐漸變淺，有油狀液滴生成 取代 CH4+Cl2CH3Cl+HCl C

【解析】

(1)①根據(jù)甲烷和氯氣反應(yīng)的條件解答；

②點(diǎn)燃的鎂條放熱；

③根據(jù)甲烷與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物的性質(zhì)解答；

(2)甲烷和氯氣發(fā)生反應(yīng)，甲烷分子中的氫原子被氯原子取代．

(3)先根據(jù)碳原子守恒計(jì)算四種有機(jī)物的物質(zhì)的量，氯氣發(fā)生的取代反應(yīng)是1個(gè)氯原子替換出1個(gè)氫原子，另一個(gè)氯原子則與氫原子結(jié)合生成氯化氫，從氫原子、氯原子守恒的角度分析；

(1)①甲烷與氯氣反應(yīng)須在光照的條件下反應(yīng)，所以，在黑暗的條件下，無明顯現(xiàn)象；

②鎂和氧氣在點(diǎn)燃的條件下發(fā)生反應(yīng)，放出的熱量，同時(shí)產(chǎn)生耀眼的強(qiáng)光，使CH4和Cl2 混合氣體能在光照時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)，該反應(yīng)放出熱量，是氣體體積急劇膨脹發(fā)生爆炸現(xiàn)象；

③甲烷與氯氣反應(yīng)，可生成有機(jī)物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等，其中二氯甲烷、三氯甲烷與四氯甲烷為油狀液體，因此放在有光線的房子里，黃綠色的氯氣被逐步反應(yīng)消耗，會(huì)看到氣體的顏色變淺，有油狀液滴生成；

(2)甲烷與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，甲烷分子中的氫原子被氯氣分子中的氯原子取代，生成一氯甲烷和氯化氫，故答案為：取代；CH4+Cl2CH3Cl+HCl；

(3)0.5molCH4生成等物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物，即0.125mol CH3Cl、0.125molCH2Cl2、0.125 molCHCl3、0.125 molCCl4，生成HCl的物質(zhì)的量為n(HCl)=0.125 mol×l+0.125mol×2+ 0.125mol×3+0.125mol×4=1.25mol，故合理選項(xiàng)是C。