Question

【題目】甲烷是天然氣的主要成分，是生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛的一種化學(xué)物質(zhì)。下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，按要求回答下列問題。

A． B． C． D．

(1)甲烷的球棍模型是____________

(2)甲烷與丙烷互為____________

A.同位素 B.同素異形體 C.同系物 D.同分異構(gòu)體。

(3)某研究小組為了探究甲烷和氯氣反應(yīng)的情況，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。

[實(shí)驗(yàn)一]用如圖所示裝置，試管中是甲烷和氯氣的混合氣體，光照后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答以下問題。

①該反應(yīng)的反應(yīng)類型為_________。

②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(只寫第一步)_________。

③該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________、____________、試管壁上出現(xiàn)油狀液滴。

④若題目中甲烷與氯氣體積之比為1∶1，則得到的產(chǎn)物為____________(填字母，下同)。

A.、

B.、

C.、

D.、、、、

[實(shí)驗(yàn)二]實(shí)驗(yàn)一光照一段時(shí)間后，往水槽中滴加溶液，看到有白色沉淀生成，認(rèn)為甲烷與氯氣反應(yīng)有氯化氫生成。

⑤你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的結(jié)論是否正確？若不正確，回答理由_______。

Answer 1

【答案】C C 取代反應(yīng) CH4+Cl2CH3Cl+HCl 量筒內(nèi)液面上升 黃綠色褪去 D 氯水中加入AgNO3溶液也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀

【解析】

(2)甲烷和氯氣的反應(yīng)是取代反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：第一步：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；第二步：CH3Cl +Cl2CH2Cl2+HCl；第一步：CH2Cl2 +Cl2CHCl3+HCl；第一步：CHCl3+Cl2CCl4+HCl，四步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：黃綠色褪去、量筒內(nèi)液面上升、試管壁上出現(xiàn)油狀液滴。

(1)A為甲烷分子結(jié)構(gòu)示意圖；B為電子式；C為球棍模型；D為比例模型；故答案選：C；

(2)甲烷(CH4)和丙烷(CH3CH2CH3)結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差2個(gè)單位的“CH2”，兩者互為同系物；故答案選：C；

(3)甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和HCl，

①該反應(yīng)的反應(yīng)類型為：取代反應(yīng)；

②該反應(yīng)的第一步化學(xué)方程式為：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；

③該實(shí)驗(yàn)是CH4與Cl2的反應(yīng)，氯氣是黃綠色氣體，故能觀察到黃綠色逐漸變淺，由于壓強(qiáng)差，量筒內(nèi)的液面上升，內(nèi)部產(chǎn)生白霧，反應(yīng)的產(chǎn)物有CH2Cl2、CHCl3、CCl4，都是液態(tài)有機(jī)物，觀察到壁上出現(xiàn)油滴，故答案為：量筒內(nèi)液面上升；黃綠色褪去；

④CH4與Cl2的取代反應(yīng)，是四步反應(yīng)同時(shí)發(fā)生的，故產(chǎn)物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種氯代產(chǎn)物和HCl，故答案選：D

氯水中存在化學(xué)平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，溶液中也存在Cl-，故當(dāng)加入AgNO3溶液時(shí)，也會(huì)發(fā)生Ag++Cl-=AgCl↓，產(chǎn)生白色沉淀，就不能保證是氯化氫與AgNO3反應(yīng)產(chǎn)生的白色沉淀，則結(jié)論不正確，故答案為：氯水中加入AgNO3溶液也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。