Question

4．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的混合氣體的裝置放
置在有光的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間．
（1）假設(shè)甲烷與氯氣（體積比為1：4）反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫出化學(xué)方程式CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl
（2）經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U形管右端的玻璃管中水柱變化是B（填字母序號(hào)）
A．升高  B．降低  C．不變  D．無法確定
（3）試解釋U形管右端的玻璃管中水柱變化的原因反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量減小，且生成的HCl能夠溶解于水中，所以左側(cè)壓強(qiáng)減小，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來回答判斷；
（2）根據(jù)大氣壓強(qiáng)原理來判斷U型管右端的玻璃管中水柱降低；
（3）根據(jù)大氣壓強(qiáng)原理以及氯化氫是易溶于水的氣體來分析判斷．

解答 解：（1）甲烷中的氫原子可以被氯原子取代，甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物即四氯化碳的化學(xué)方程式為：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl，
故答案為：CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl；
（2）經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，消耗氯氣，反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量減少，所以壓強(qiáng)減小，且生成的HCl能夠溶解于水，U型管右端的玻璃管中水柱降低，
故答案為：B；
（3）由上述化學(xué)方程式CH₄+4Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CCl₄+4HCl可知，此反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量減少，且生成的HCl易溶解于水，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，
故答案為：反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量減小，且生成的HCl能夠溶解于水中，所以左側(cè)壓強(qiáng)減小，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了甲烷的性質(zhì)，注意甲烷和氯氣發(fā)生取代生成一系列取代產(chǎn)物，分析現(xiàn)象時(shí)抓住生成物的性質(zhì)特征，題目難度不大．