Question

如圖是某同學(xué)利用注射器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置．甲管中注入10mL 
CH₄，同溫同壓下乙管中注入50mL Cl₂，將乙管氣體推入甲管中，氣體在甲管中反應(yīng)，針管用日光照射一段時(shí)間．
（1）下列是某同學(xué)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
①氣體最終變?yōu)闊o(wú)色；②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)；③甲管內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花．
其中正確的是

 

．
（2）甲管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型為

 

．
（3）甲試管中生成一氯代物的化學(xué)方程式：

 

（4）反應(yīng)后，甲管中剩余氣體能用下列試劑吸收的是

 

．
A．水     B．氫氧化鈉溶液   C．硝酸銀溶液    D．飽和食鹽水
（5）反應(yīng)后，若將甲管中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO₃溶液的小試管中會(huì)觀察到

 

，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：甲烷的取代反應(yīng)

專(zhuān)題：有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：（1）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH₃Cl（氣體）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，氯氣逐漸減少，但不消失，因?yàn)槁葰膺^(guò)量，所以氯氣的顏色逐漸變淺；反應(yīng)后有油狀液滴（二氯甲烷、三氯甲烷與四氯甲烷）出現(xiàn)；反應(yīng)過(guò)程中氣體的體積減小，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)低于外界大氣壓，體積減少；
（2）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH₃Cl（氣體）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，
（3）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫；
（4）根據(jù)反應(yīng)后，甲管中剩余氣體為氯氣、氯化氫和CH₃Cl，可以用堿溶液吸收；
（5）甲管中的氯氣、氯化氫溶于水，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，溶液呈酸性，溶液變黃，氯離子能與AgNO₃溶液產(chǎn)生氯化銀白色沉淀；其余有機(jī)物不溶于水，溶液分層．

解答： 解：（1）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH₃Cl（氣體）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，氯氣逐漸減少，但不消失，因?yàn)槁葰膺^(guò)量，所以氯氣的顏色逐漸變淺，不會(huì)變成無(wú)色；反應(yīng)后有油狀液滴（二氯甲烷、三氯甲烷與四氯甲烷）出現(xiàn)；反應(yīng)過(guò)程中氣體的體積減小，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)低于外界大氣壓，體積減少，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)，故選：②③；
（2）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH₃Cl（氣體）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，
故答案為：取代反應(yīng)；
（3）甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫，方程式為：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl；
故答案為：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl；
（4）反應(yīng)后，甲管中剩余氣體為氯氣、氯化氫和CH₃Cl，三者都能與堿反應(yīng)，可以用氫氧化鈉溶液溶液吸收；
故選B；
（5）甲管中的氯氣、氯化氫溶于水，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，溶液呈酸性，氯離子能與AgNO₃溶液產(chǎn)生氯化銀白色沉淀；其余有機(jī)物不溶于水，溶液分層，所以將甲管中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO₃溶液的小試管中會(huì)觀察到液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀，溶液變黃；若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察溶液先變紅后褪色；
故答案為：液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀，溶液變黃；先變紅后褪色．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了甲烷的取代反應(yīng)，題目難度不大，解答本題要掌握各種物質(zhì)的性質(zhì)，只有這樣才能對(duì)相關(guān)方面的問(wèn)題做出正確的判斷．