Question

【題目】把1 mol CH4 和一定量Cl2組成的混合氣體通入大試管中，將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中，放在光亮處，回答下列問題：

（1）片刻后試管中的現(xiàn)象為：

①試管內(nèi)氣體的顏色變淺，②試管壁上出現(xiàn)_________________________、③試管內(nèi)__________________、____________________。

（2）在反應(yīng)結(jié)束后，試管內(nèi)的產(chǎn)物最多的是___________，空間構(gòu)型呈正四面體的產(chǎn)物為___________。

（3）若（2）中生成的四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量為________mol。

（4）與CH4相鄰?fù)�系物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________該同系物與Cl2發(fā)生一氯取代反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

Answer 1

【答案】油狀液滴 出現(xiàn)白霧 液面上升 HCl CCl4 2.5 CH3CH3 或CH3-CH3

【解析】

對(duì)甲烷與氯氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解，取代反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)原子（或原子團(tuán)）代替另外一個(gè)原子（或原子團(tuán)）。

把1 mol CH4 和一定量Cl2組成的混合氣體通入大試管中，將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中，放在光亮處，

⑴片刻后試管中的現(xiàn)象為：氯氣和甲烷在光照條件下發(fā)生反應(yīng)，顏色逐漸變淺，試管內(nèi)出現(xiàn)白霧，試管壁上出現(xiàn)油狀液體，試管內(nèi)液面上升，

故答案為油狀液滴；出現(xiàn)白霧；液面上升；

⑵甲烷和氯氣是一系列的反應(yīng)，每一步反應(yīng)都生成HCl，因此試管內(nèi)的產(chǎn)物最多的是HCl，空間構(gòu)型呈四面體有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，但呈正四面體的產(chǎn)物為四氯化碳，

故答案為HCl；CCl4；

⑶若⑵中生成的四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相同即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳各0.25 mol，根據(jù)反應(yīng)方程式分析每取代一個(gè)氫原子消耗一個(gè)氯氣，取代1 mol氫原子，消耗1 mol氯氣，因此0.25mol×(1 + 2 + 3 + 4)=2.5 mol，則反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量為2.5mol，

故答案為2.5；

⑷與CH4相鄰?fù)�系物為乙烷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH3或CH3—CH3，該同系物與Cl2發(fā)生一氯取代反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl。

故答案為CH3CH3或CH3—CH3；CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl。