Question

美國宇航局科學(xué)家確認火星大氣中存在甲烷氣體，可能來自火星火山活動或者生命活動，這一發(fā)現(xiàn)將為尋找火星生命帶來希望．某課外活動小組利用右圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)．根據(jù)題意，回答下列問題：
（1）CH₄與Cl₂發(fā)生反應(yīng)的條件是

 

；若用日光直射，可能會引起

 

．
（2）實驗中可觀察的實驗現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，飽和食鹽水中有少量固體析出，

 

等．
（3）用飽和食鹽水而不用水的原因是

 

．
（4）實驗中生成的油狀液滴中的氯仿可作局部麻醉劑，常因保存不慎而被空氣氧化，產(chǎn)生劇毒氣體--光氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CHCl₃+O₂→2COCl₂+2HCl，上述反應(yīng)

 

（填選項符號，下同）．
A．屬于取代反應(yīng)  B．不屬于取代反應(yīng)
為防止事故發(fā)生，在使用前檢驗氯仿是否變質(zhì)可選用的試劑是

 

．
A．氫氧化鈉溶液          B．硝酸銀溶液
C．稀鹽酸                D．水
E．濕潤的藍色石蕊試紙    F．濕潤的無色酚酞試紙．

Answer 1

考點：甲烷的化學(xué)性質(zhì),性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）甲烷為飽和烷烴，在光照條件下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，若用日光直射，可能會引起爆炸；
（2）甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成氯化氫，氯氣消耗所以量筒內(nèi)顏色變淺，氣體減少所以壓強減小，量筒內(nèi)的壓強減小，量筒內(nèi)液面上升．因生成的HCl易溶于水，溶液中Cl^-濃度增大，使氯化鈉的溶解平衡逆向移動，反應(yīng)生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常溫下是無色油液體；
（3）氯氣在飽和食鹽水中的溶解度降低；
（4）取代反應(yīng)是指有機化合物分子中任何一個原子或基團被試劑中同類型的其它原子或基團所取代的反應(yīng)；
（5）依據(jù)反應(yīng)2CHCl₃+O₂→2COCl₂+2HCl，生成的產(chǎn)物氯化氫的性質(zhì)解答．

解答： 解：（1）CH₄和Cl₂在光照（或光亮處）條件下發(fā)生反應(yīng)，若用日光直射，反應(yīng)非常劇烈，可能會引起爆炸；
故答案為：光照（或光亮處）爆炸；
（2）甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成氯化氫，氯氣消耗所以量筒內(nèi)顏色變淺，氣體減少所以壓強減小，量筒內(nèi)的壓強減小，量筒內(nèi)液面上升．因生成的HCl易溶于水，溶液中Cl^-濃度增大，使氯化鈉的溶解平衡逆向移動，反應(yīng)生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常溫下是無色油液體，所以看到的現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，飽和食鹽水中有少量固體析出，量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺　量筒內(nèi)液面上升；
故答案為：量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺　量筒內(nèi)液面上升；
（3）氯氣在飽和食鹽水中的溶解度降低，所以用飽和食鹽水而不用水的原因是降低Cl₂在水中溶解度，抑制Cl₂和水的反應(yīng)；
故答案為：降低Cl₂在水中溶解度，抑制Cl₂和水的反應(yīng)；
（4）反應(yīng)前碳與氫原子和三個氯原子都是以單的鍵相連，反應(yīng)之后碳氧之間是雙鍵，不符合取代反應(yīng)的特點，不所以取代反應(yīng)；
故選：B；
（5）氯仿如果變質(zhì)則發(fā)生反應(yīng)2CHCl₃+O₂→2COCl₂+2HCl，生成的氯化氫溶于水，電離產(chǎn)生氫離子和氯離子，所以能夠使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅色，加入硝酸銀溶液會發(fā)生反應(yīng)生成白色的氯化銀沉淀，
故選：BE．

點評：本題考查了甲烷的性質(zhì)，熟悉甲烷的結(jié)構(gòu)是解題關(guān)鍵，注意（4）為易錯選項，抓住取代反應(yīng)的特點是解題關(guān)鍵．