Question

【题目】某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：

（1）CH4与Cl2发生反应的条件是漫射光照射；若用日光直射，可能会引起______________。

（2）实验中可观察到的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，_____，_____等。

（3）实验中生成的油状液滴的化学式为____________________。

（4）请写出其中生成一氯甲烷的化学方程式____________________。

（5）用饱和食盐水而不用水的原因是____________________。

Answer 1

【答案】爆炸 试管内黄绿色气体变浅 试管内液面上升 CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 降低氯气在水中的溶解度，抑制氯气与水的反应

【解析】

CH4和Cl2光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，随着反应进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐变浅，生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状难溶于水的液体附着在量筒内壁上，生成的HCl极易溶于水，导致量筒内的压强减小，量筒内液面上升，HCl溶于水后，溶液中Cl－浓度增大，使饱和食盐水中有NaCl固体析出。

（1）CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应，若用日光直射，反应非常剧烈，可能会引起爆炸，故答案为：爆炸；

（2）甲烷与氯气光照条件下发生取代反应，反应中氯气被消耗导致量筒内颜色变浅，因氯化氢极易溶于水，且反应生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状难溶于水的液体，气体物质的量减少使得量筒内的压强减小，量筒内液面上升，因生成的HCl易溶于水，溶液中Cl-浓度增大，使饱和食盐水中有NaCl固体析出，实验中观察到到的现象是：量筒内黄绿色气体颜色变浅，量筒内液面上升，量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，故答案为：量筒内黄绿色气体颜色变浅，量筒内液面上升；

（3）反应生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状难溶于水的液体，所以实验中生成的油状液滴的化学式为CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故答案为：CH2Cl2、CHCl3、CCl4；

（4）CH4和Cl2光照条件下发生取代反应生成CH3Cl和HCl，反应的化学方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，故答案为：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；

（5）氯气在饱和食盐水中的溶解度降低，所以用饱和食盐水而不用水的原因是降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应；故答案为：降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应。