Question

17．若要使0.0500mol CH₄完全和Cl₂發(fā)生取代反應(yīng)，且生成的四種氯代物的物質(zhì)的量相同，所需Cl₂的物質(zhì)的量1.25mol．

Answer 1

分析 根據(jù)碳原子守恒計算四種有機物的物質(zhì)的量，甲烷與氯氣發(fā)生的取代反應(yīng)：1個氯原子替換出1個氫原子，另一個氯原子則與氫原子結(jié)合生成HCl，可得關(guān)系式Cl₂～CH₃Cl，2Cl₂～CH₂Cl₂，3Cl₂～CHCl₃，4Cl₂～CCl₄，據(jù)此計算總共消耗的氯氣的物質(zhì)的量．

解答 解：反應(yīng)完全后，得四種有機物物質(zhì)的量相等，根據(jù)碳原子守恒知，CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄的物質(zhì)的量都是0.0125mol，CH₄與Cl₂發(fā)生取代反應(yīng)：1個氯原子替換出1個氫原子，另一個氯原子則與氫原子結(jié)合生成HCl，可得關(guān)系式Cl₂～CH₃Cl，2Cl₂～CH₂Cl₂，3Cl₂～CHCl₃，4Cl₂～CCl₄，
生成0.0125molCH₃Cl需要Cl₂的物質(zhì)的量為0.0125mol，
生成0.0125molCH₂Cl₂需要Cl₂的物質(zhì)的量為0.0125mol×2=0.025mol，
生成0.0125molCHCl₃需要Cl₂的物質(zhì)的量為0.0125mol×3=0.0375mol，
生成0.0125molCCl₄需要Cl₂的物質(zhì)的量為0.0125mol×4=0.05mol，
所以總共消耗的氯氣的物質(zhì)的量n（Cl₂）=（0.0125+0.025+0.0375+0.05）mol=0.125mol，
故答案為：1.25mol．

點評 本題考查化學(xué)方程式計算、取代反應(yīng)，難度不大，注意把握氯氣與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的特征，明確取代反應(yīng)中被取代的氫原子的物質(zhì)的量與氯氣分子的物質(zhì)的量的關(guān)系是解本題的關(guān)鍵．