Question

18．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：
①CH₄与Cl₂发生反应的条件是光照；若用日光直射，可能会引起爆炸．
②实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，试管内有少量白雾产生，量筒内黄绿色气体颜色变浅，量筒内液面上升等．
③实验中生成的油状液滴的化学式为CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄，其中CHCl₃、CCl₄是工业上重要的溶剂．
④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．

Answer 1

分析 ①甲烷为饱和烷烃，在光照条件下能够与氯气发生取代反应，若用日光直射，可能会引起爆炸；
②甲烷发生取代反应生成氯化氢，氯气消耗所以量筒内颜色变浅，气体减少所以压强减小，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，使氯化钠的溶解平衡逆向移动，反应生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常温下是无色油液体；
③反应生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常温下是无色油液体，CCl₄是工业上重要的溶剂；
④氯气在饱和食盐水中的溶解度降低．

解答 解：①CH₄和Cl₂在光照条件下发生反应，若用日光直射，反应非常剧烈，可能会引起爆炸；
故答案为：光照；爆炸；
②甲烷发生取代反应生成氯化氢，氯气消耗所以量筒内颜色变浅，气体减少所以压强减小，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，使氯化钠的溶解平衡逆向移动，反应生成CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常温下是无色油液体，所以看到的现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，量筒内黄绿色气体颜色变浅，量筒内液面上升；
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CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄常温下是无色油液体，所以实验中生成的油状液滴的化学式为CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄，CHCl₃、CCl₄是工业上重要的溶剂；
故答案为：CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄，CHCl₃、CCl₄；
④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．

点评 本题考查了甲烷的性质，熟悉甲烷的结构是解题关键，注意（3）为易错选项，抓住物质的性质是解题关键．