Question

【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組通過在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，其設(shè)計的模擬裝置如下：

根據(jù)設(shè)計要求回答：

（1）B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③____________________。

（2）設(shè)同一條件下的體積比為：V（Cl2）/V（CH4）＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應(yīng)________________________。

（3）D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是________________________________。

（4）在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強(qiáng)光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式________________________________________。

（5）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分離出有機(jī)物的最佳方法為________。該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣主要成分為________（填編號）。

a.CH4 b.CH3Cl c.CH2Cl2 d.CHCl3 e.CCl4

Answer 1

【答案】（1）干燥混合氣體

（2）4

（3）吸收過量的氯氣

（4）CH4＋2Cl2C＋4HCl

（5）分液；ab

【解析】

試題分析：（1）在加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，同時生成的氯氣中還含有水分，濃硫酸具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性，所以B裝置除了控制氣流速度、均勻混合氣體外，還有干燥作用。

故答案為：干燥混合氣體；

（2）氯氣與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)特點(diǎn)是1mol氯氣可取代1molH原子生成1molHCl，設(shè)

V（Cl2）/V（CH4）=x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則應(yīng)保證甲烷被完全取代，x應(yīng)大于或等于4。

故答案為：4；

（3）氯氣具有強(qiáng)氧化性，能將碘離子氧化生成碘單質(zhì)，所以D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用

是吸收過量的氯氣。

故答案為：吸收過量的氯氣；

（4）生成的黑色小顆粒為炭黑，在強(qiáng)光照射下可發(fā)生CH4+2Cl2C+4HCl；

故答案為：CH4+2Cl2C+4HCl；

（5）鹽酸和有機(jī)物不能互溶，所以可以采用分液的方法分離，故選A；該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)

行尾氣處理。因?yàn)?/span>CH4和CH3Cl常溫下為氣態(tài)，CH2Cl2、CHCl3和CCl4常溫下均為液態(tài)，所以其尾氣主要成分為ab。

故答案為：A；ab。