Question

如圖3-3所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應一段時間。

圖3-3

(1)假設甲烷與氯氣反應充分，且只產(chǎn)生一種有機物，請寫出化學方程式_____________________________。

(2)經(jīng)過幾個小時的反應后，U形管右端的玻璃管中水柱變化是（    ）

A.升高            B.降低               C.不變               D.無法確定

(3)U形管左端的氣柱變化是（    ）

A.體積增大        B.體積減小           C.消失               D.不變

(4)試解釋U形管右端的玻璃管中水柱變化的原因_____________________________。

Answer 1

解析：(1)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應CH₄+4Cl₂CCl₄+4HCl。

(2)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應，U形管左側(cè)生成的氯化氫氣體易溶于水，壓強減小，U形管右側(cè)液面下降。

(3)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應，U形管左側(cè)生成的氯化氫氣體易溶于水，壓強減小，氣柱體積減小。

 (4)反應中氣體的物質(zhì)的量減少，且生成的HCl能夠溶于水，所以左側(cè)壓強減小至零，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低，左側(cè)氣柱消失。

答案：(1)CH₄+4Cl₂CCl₄+4HCl

(2)B

(3)BC(注意：體積消失是體積減小的極限)

(4)由上述化學方程式可知此反應中氣體的物質(zhì)的量減少，且生成的HCl能夠溶于水，所以左側(cè)壓強減小至零，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低，左側(cè)氣柱消失