Question

利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實．某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，其設(shè)計的模擬裝置如下：
根據(jù)設(shè)計要求回答：
（1）B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③

 

．
（2）D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是（說明作用并寫出反應(yīng)的方程式）

 

（3）E裝置的作用是

 

（填編號）．
A．收集氣體　　　B．吸收氯氣   C．防止倒吸  D．吸收氯化氫
（4）在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式

 

．
（5）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為

 

．該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣的主要成分為

 

（填編號）．
a．CH₄　b．CH₃Cl　c．CH₂Cl₂　d．CHCl₃　e．CCl₄．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法,甲烷的取代反應(yīng)

專題：

分析：（1）濃硫酸具有吸水性，能夠干燥氣體；
（2）氯氣氧化性大于碘，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘；
（3）裝置中最后剩余的氯化氫氣體需要吸收不能排放到空氣中，氯化氫易溶于水需要防止倒吸；
（4）生成的黑色小顆粒為炭黑，光照條件下甲烷和氯氣反應(yīng)生成碳和氯化氫；
（5）最后生成的HCl溶于水生成鹽酸，與有機物可用分液的方法分離；一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷．

解答： 解：（1）濃硫酸具有吸水性，能夠干燥氣體，所以B裝置還能夠干燥氣體；
故答案為：干燥氣體；
（2）氯氣氧化性大于碘，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘，方程式：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
故答案為：能吸收過量的氯氣，Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
（3）裝置中最后剩余的氯化氫氣體需要吸收不能排放到空氣中，氯化氫易溶于水需要防止倒吸；
故答案為：CD．
（4）光照條件下甲烷和氯氣反應(yīng)生成碳和氯化氫，反應(yīng)的方程式：CH₄+2Cl₂

光照

C+4HCl；
故答案為：CH₄+2Cl₂

光照

C+4HCl；
（5）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分層，可用分液分開；
反應(yīng)生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，只有一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷，
故答案為：分液；ab．

點評：本題考查氯氣的制備以及甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，熟悉氯氣的制備原理和性質(zhì)，熟悉甲烷的取代反應(yīng)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．