Question

【题目】CH4和Cl2按照一定比例充入大试管中。将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中，放在光亮处，片刻后发现试管壁上有油状液滴出现。

(1) CH4的电子式为____________。

(2) CH4的结构式为____________

(3) CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式_________________________________，反应类型是______________________。

(4)若要使4 mol CH4完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代产物，则需要Cl2的物质的量为____________。

(5)结合化学用语说明水槽中溶液的变化现象及原因是__________________________。

Answer 1

【答案】 CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反应 10mol HCl溶于水与AgNO3反应: Cl-+Ag+=AgCl↓ ，有白色沉淀产生

【解析】

氯气和甲烷在光照条件下发生取代反应生成四种氯代烃和氯化氢，结合装置图和物质的性质分析解答。

(1)CH4是共价化合物，电子式为。

(2)CH4的结构式为。

(3)CH4和Cl2发生取代反应生成一氯甲烷的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl。

(4)若要使4 mol CH4完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代产物，则根据碳原子守恒可知四种取代产物的物质的量均是1mol，因此需要Cl2的物质的量为1mol×1+1mol×2+1mol×3+1mol×4＝10mol。

(5)反应中有HCl生成，HCl溶于水与AgNO3反应Cl-+Ag+＝AgCl↓，因此有白色沉淀产生。