【題目】利用甲烷和氯氣發(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(guò)在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下圖所示：

根據(jù)要求填空：

（1）B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②干燥混合氣體；③________________。

（2）設(shè)V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應(yīng)____________。

（3）在C裝置中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)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：____________________________________。

（4）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為_(kāi)__________。該裝置的主要缺陷是 。

（5）已知丁烷與氯氣的取代反應(yīng)的產(chǎn)物之一為C4H8Cl2，其有 種同分異構(gòu)體。

【答案】（1）均勻混合氣體 （2）大于或等于4 （3）CH4＋2Cl2C＋4HCl

（4）分液；沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理 （5）9

【解析】

試題分析：（1）在硫酸中氣體可以充分接觸，因此另一個(gè)作用是均勻混合氣體；

（2）氯氣與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)特點(diǎn)是1molH原子被1molCl原子取代生成1molHCl，設(shè)V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理論上欲獲得最多的HCl，則應(yīng)保證每個(gè)甲烷分子中的H原子被完全取代，x應(yīng)大于或者等于4；

（3）黑色顆粒是碳，則反應(yīng)的方程式為CH4＋2Cl2C＋4HCl。

（4）E裝置中除有鹽酸生成，還有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，它們均不溶于水，能分層，可用分液分開(kāi)；反應(yīng)生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是油狀的液體，只有一氯甲烷是氣體，還可能有過(guò)量的甲烷，可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等氣體，應(yīng)進(jìn)行尾氣處理；

（5）C4H8Cl2的同分異構(gòu)體可以采取“定一議二”法確定，、、，故C4H8Cl2共有9種同分異構(gòu)體。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】Ⅰ.如圖是實(shí)驗(yàn)室制乙烯的發(fā)生裝置和乙烯性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置，反應(yīng)原理為：

CH3CH2OH CH2===CH2↑＋H2O，回答下列問(wèn)題：

（1）圖1中儀器①、②的名稱分別為_(kāi)_______、________。

（2）收集乙烯氣體最好的方法是________。

（3）向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯(如圖2)，溶液的顏色很快褪去，該反應(yīng)屬于____(填反應(yīng)類型) 。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室制取乙烯，常因溫度過(guò)高而使乙醇和濃硫酸反應(yīng)生成少量的二氧化硫。有人設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)以確認(rèn)上述混合氣體中有乙烯和二氧化硫。試回答下列問(wèn)題：

（1）圖中①、②、③、④裝置盛放的試劑是下列中的(將正確選項(xiàng)填入空格內(nèi))：

①__________；②__________；③__________；④__________。

A．品紅溶液 B．氫氧化鈉溶液

C．濃硫酸 D．酸性高錳酸鉀溶液

（2）能說(shuō)明二氧化硫氣體存在的現(xiàn)象是____________________。

（3）使用裝置②的目的是________________________________。

（4）使用裝置③的目的是_______________________________。

（5）驗(yàn)證含有乙烯的現(xiàn)象是________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列敘述正確的是（ ）

A. 電能是二次能源 B. 水力是二次能源

C. 天然氣是二次能源 D. 水煤氣是一次能源

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】常見(jiàn)的一硝基甲苯有對(duì)硝基甲苯和鄰硝基甲苯兩種，均可用于合成各種染料。某探究小組利用下列反應(yīng)和裝置制備一硝基甲苯。

實(shí)驗(yàn)中可能用到的數(shù)據(jù)：

密度/gcm-3

沸點(diǎn)/ ℃

溶解性

甲苯

0.866

110.6

不溶于水，易溶于硝基甲苯

對(duì)硝基甲苯

1.286

237.7

不溶于水，易溶于液態(tài)烴

鄰硝基甲苯

1.162

222

不溶于水，易溶于液態(tài)烴

實(shí)驗(yàn)步驟：①濃硫酸與濃硝酸按體積比1:3配制混合溶液（即混酸）共40 mL；

②在三頸瓶中加入13g甲苯（易揮發(fā)），按圖所示裝好藥品和其他儀器；

③向三頸瓶中加入混酸；

④控制水浴溫度約為50℃，反應(yīng)大約10 min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn)；

⑤分離出一硝基甲苯，經(jīng)提純最終得到純凈的一硝基甲苯共15 g。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)前需要在三頸瓶中加入少許 ，目的是 。

（2）冷凝管的作用是 ；冷卻水從冷凝管的_______（填“a”或“b”）端進(jìn)入。

（3）儀器A的名稱是 ，使用該儀器前必須進(jìn)行的操作是_________________。

（4）分離反應(yīng)后產(chǎn)物的方案如下：

其中，操作1的名稱為 ，操作2必需的玻璃儀器有酒精燈、溫度計(jì)、錐形瓶、牛角管（尾接管）和 、 。

（5）該實(shí)驗(yàn)中一硝基甲苯的產(chǎn)率為 （保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細(xì)α氧化鋁，既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3)，其制備實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）鋁灰中氧化鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

（2）圖中“濾渣”的主要成分為________(填化學(xué)式)。

（3）加30% H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________。

（4）煅燒硫酸鋁銨晶體，發(fā)生的主要反應(yīng)為

4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，將產(chǎn)生的氣體通過(guò)如圖所示的裝置。

①集氣瓶中收集到的氣體是________(填化學(xué)式)。

②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質(zhì)除大部分H2O(g)外還有________(填化學(xué)式)。

③KMnO4溶液褪色(MnO被還原為Mn2＋)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】中學(xué)常見(jiàn)反應(yīng)的化學(xué)方程式有A＋B→X＋Y＋H2O或H2O＋A＋B→X＋Y（未配平，反應(yīng)條件略去），下列問(wèn)題所涉及反應(yīng)是上述兩個(gè)方程式之一。請(qǐng)回答：

（1）常溫下，若A為黃綠色氣體，B為非金屬氧化物，A、B均能使品紅溶液褪色，A＋B＋H2O→X＋Y，且相對(duì)分子質(zhì)量X＞Y，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式________，檢驗(yàn)Y中陰離子的試劑是__________。

（2）若A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，Y為氣態(tài)單質(zhì)，B溶液呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性時(shí)，A和B反應(yīng)都能進(jìn)行。寫出A與B反應(yīng)的離子方程式： ； 。

（3）若A為常見(jiàn)的非金屬單質(zhì)，它是構(gòu)成有機(jī)物的基本元素之一，B的溶液為某濃酸，其中A、B的物質(zhì)的量之比為1∶4，則該反應(yīng)化學(xué)方程式為 。

（4）若A、B均為化合物，Y為白色沉淀（不含金屬元素），B為引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，寫出A與B反應(yīng)生成Y的離子方程式 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，下列敘述正確的是（ ）

A．0.1 mol丙烯酸中含有雙鍵的數(shù)目為0.1NA

B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L苯中含有分子的數(shù)目為0.5NA

C．1 mol甲苯含有6nA個(gè)C—H鍵

D．丙烯和環(huán)丙烷組成的42 g混合氣體中氫原子的個(gè)數(shù)為6NA

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于理解化學(xué)知識(shí)，形成化學(xué)觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。I.在具支試管中加入碎瓷片和無(wú)水硫酸鋁，用注射器吸取一定量石蠟油，重新連接好裝置；點(diǎn)燃酒精燈，加熱具支試管中的碎瓷片和無(wú)水硫酸鋁的混合物約兩分鐘；將注射器中的石蠟油緩慢、逐次推入具支試管中，石蠟油與灼熱的碎瓷片和無(wú)水硫酸鋁接觸，將所得氣體依次通入酸性高錳酸鉀溶液和溴水中，發(fā)現(xiàn)酸性高錳酸鉀溶液和溴水均褪色.,將導(dǎo)氣管迅速替換成燃燒尖嘴，點(diǎn)燃?xì)怏w，火焰明亮，有黑煙。

（1）碎瓷片和無(wú)水硫酸鋁的作用是___________。

（2）通過(guò)本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明____________________。

II．實(shí)驗(yàn)室可用氯氣與金屬鐵反應(yīng)制備無(wú)水三氯化鐵，三氯化鐵呈棕紅色、易潮解，100左右時(shí)升華。某化學(xué)興趣小組利用下列實(shí)驗(yàn)裝置制備并收集無(wú)水三氯化鐵。

（3）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ；

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃A處的酒精燈，當(dāng)D管處顏色變黃綠色時(shí)，再點(diǎn)燃D處的酒精燈，這樣操作是為了 。

（5）B裝置中應(yīng)盛放的試劑名稱為 ；

（6）F裝置所起的作用是阻止空氣中的水進(jìn)入反應(yīng)器，防止無(wú)水三氯化鐵潮解和

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）用正確的序號(hào)填空: ①12C、13C、14C； ②紅磷和白磷; ③H2O和D2O；④CH3CH2OH與CH3OCH3； ⑤CH4和CH3CH3 ；

互為同位素的是 ； 互為同素異形體的是 ；

互為同分異構(gòu)體的是 ； 互為同系物的是

（2）由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

裝置

現(xiàn)象

金屬A不

斷溶解

C的質(zhì)

量增加

A上有氣

體產(chǎn)生

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：

①裝置甲中作正極的是_____ ___ （填“A”或“B”）。

②裝置乙溶液中Cu2＋向_____ __極移動(dòng)（填“B”或“C”）。

③裝置丙中金屬A上電極反應(yīng)屬于___ ___（填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）。

④四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是____ ___。

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