Question

某同學把1體積的CH₄和4體積的C1₂組成的混合氣體充入大試管中，將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中，放在光亮處，片刻后發(fā)現試管中的現象為：
①氣體的顏色

 

②試管中的液面

 

，
③試管中有

 

和

 

出現，
④水槽中還觀察到

 

．
此反應中產物一共有

 

種，其中物質的量最多的是

 

．
寫出上述反應的有關化學反應方程式：

 

．

Answer 1

考點：甲烷的取代反應

專題：實驗題

分析：氯氣在光照條件下發(fā)生了取代反應，生成的物質有：CH₃Cl（氣體）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl；
①生成的產物均無色；
②反應生成了氯化氫，氯化氫易溶于水；
③生成的CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常溫下均為無色液體油狀液滴；
④氯化氫溶于水后溶液中氯離子濃度增大，導致氯化鈉固體析出；CH₄與Cl₂發(fā)生的每一步取代反應中都有HCl生成．

解答： 解：CH₄和Cl₂光照發(fā)生反應：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl，CH₃Cl+Cl₂

光照

CH₂Cl₂+HCl，CH₂Cl₂+Cl₂

光照

CHCl₃+HCl，CHCl₃+Cl₂

光照

CCl₄+HCl，生成CH₃Cl（氣體）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，
①生成的產物均無色，所以試管中氣體顏色會變淺；
②因生成的HCl易溶于水，反應后，試管內氣體壓強減小，水位在試管內上升；
③因生成的HCl易溶于水，反應后，試管內上方有酸霧，由于生成的CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常溫下均為無色液體，使試管壁上有油狀液滴；
④氯化氫溶于水后溶液中氯離子濃度增大，導致氯化鈉固體析出，此反應中產物一共有5種，由CH₄和氯氣發(fā)生取代反應的化學方程式可以知道，每生成1mol鹵代烴，可生成1molHCl，由于CH₄和Cl₂發(fā)生的每一步取代反應中都有HCl生成，其中物質的量最多的是HCl，
故答案為：變淺；上升；酸霧；油狀液滴；有白色晶體析出；5；HCl；CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl、CH₃Cl+Cl₂

光照

CH₂Cl₂+HCl、CH₂Cl₂+Cl₂

光照

CHCl₃+HCl、CHCl₃+Cl₂

光照

CCl₄+HCl．

點評：本題考查了甲烷的取代反應，題目難度不大，注重了基礎知識的考查，注意在CH₄和Cl₂的取代反應中可生成四種有機取代產物，同時也生成無機產物HCl．在解此題時往往忽略HCl，由于CH₄的四種取代反應中都有HCl生成，無論哪一種取代產物多，都生成HCl，因此生成的HCl量最多．