Question

如圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計簡易實驗裝置．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間． 

（1）下列是某同學(xué)預(yù)測的實驗現(xiàn)象：
①氣體最終變?yōu)闊o色；②實驗過程中，甲管活塞向內(nèi)移動；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)類型為

 

．
（3）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
（4）反應(yīng)后，若將甲管中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO₃溶液的小試管中會觀察到

 

，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到

 

．

Answer 1

考點：甲烷的取代反應(yīng)

專題：實驗題

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，因為氯氣過量，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)過程中氣體的體積減小，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強低于外界大氣壓，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）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；
（4）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，因為氯氣過量，所以氯氣的顏色逐漸變淺，不會變成無色；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)過程中氣體的體積減小，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強低于外界大氣壓，體積減少，甲管活塞向內(nèi)移動，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）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；
（4）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．

點評：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)，只有這樣才能對相關(guān)方面的問題做出正確的判斷．