Question

某課外興趣小組利用如圖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）反應(yīng)前，量筒中CH₄與Cl₂的體積之比為

 

，向100mL量筒中充入CH₄、Cl₂的方法是

 

．
（2）CH₄與Cl₂發(fā)生反應(yīng)的條件是

 

；若用日光直射，可能會(huì)引起

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴，飽和食鹽水中有少量固體析出，

 

等．
（4）實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為

 

，其中

 

是工業(yè)上重要的溶劑．
（5）飽和食鹽水中有少量固體析出，其原因是

 

．
（6）用飽和食鹽水而不用水的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：甲烷的取代反應(yīng)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）根據(jù)CH₄與Cl₂完全反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₄+4Cl₂

光照

CCl₄+4HCl，確定量筒中CH₄與Cl₂的體積比；充入方法是：用排飽和食鹽水法先后收集CH₄和Cl₂；
（2）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(huì)引起爆炸；
（3）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(qiáng)減小，量筒內(nèi)的壓強(qiáng)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(dòng)，反應(yīng)生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常溫下是無色油液體；
（4）反應(yīng)生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常溫下是無色油液體，CCl₄是工業(yè)上重要的溶劑；
（5）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(dòng)，溶解度降低；
（6）氯氣在飽和食鹽水中的溶解度降低；

解答： 解：（1）CH₄與Cl₂完全反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₄+4Cl₂

光照

CCl₄+4HCl，則反應(yīng)前量筒中CH₄與Cl₂的體積比為1：4，充入方法是：用排飽和食鹽水法先后收集20 mLCH₄和80 mLCl₂；
故答案為：1：4；用排飽和食鹽水法先后收集20 mLCH₄和80 mLCl₂；
（2）CH₄和Cl₂在光照條件下發(fā)生反應(yīng)，若用日光直射，反應(yīng)非常劇烈，可能會(huì)引起爆炸；
故答案為：光照；爆炸；
（3）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(qiáng)減小，量筒內(nèi)的壓強(qiáng)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(dòng)，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；
（4）反應(yīng)生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常溫下是無色油液體，所以實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄，CCl₄是工業(yè)上重要的溶劑；
故答案為：CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄，CCl₄；
（5）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(dòng)，溶解度降低，析出固體；
故答案為：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(dòng)，溶解度降低；
（6）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)；

點(diǎn)評(píng)：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（3）為易錯(cuò)選項(xiàng)，抓住物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵．