Question

如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置．甲管中注入10mL 
CH₄，同温同压下乙管中注入50mL Cl₂，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管用日光照射一段时间．
（1）下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花．
其中正确的是

 

．
（2）甲管中发生的化学反应类型为

 

．
（3）甲试管中生成一氯代物的化学方程式：

 

（4）反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是

 

．
A．水     B．氢氧化钠溶液   C．硝酸银溶液    D．饱和食盐水
（5）反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO₃溶液的小试管中会观察到

 

，若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察到

 

．

Answer 1

考点：甲烷的取代反应

专题：有机物的化学性质及推断

分析：（1）甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH₃Cl（气体）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，氯气逐渐减少，但不消失，因为氯气过量，所以氯气的颜色逐渐变浅；反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；反应过程中气体的体积减小，导致试管内的压强低于外界大气压，体积减少；
（2）甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH₃Cl（气体）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，
（3）甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢；
（4）根据反应后，甲管中剩余气体为氯气、氯化氢和CH₃Cl，可以用碱溶液吸收；
（5）甲管中的氯气、氯化氢溶于水，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，溶液变黄，氯离子能与AgNO₃溶液产生氯化银白色沉淀；其余有机物不溶于水，溶液分层．

解答： 解：（1）甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH₃Cl（气体）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，氯气逐渐减少，但不消失，因为氯气过量，所以氯气的颜色逐渐变浅，不会变成无色；反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；反应过程中气体的体积减小，导致试管内的压强低于外界大气压，体积减少，甲管活塞向内移动，故选：②③；
（2）甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH₃Cl（气体）、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，
故答案为：取代反应；
（3）甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，方程式为：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl；
故答案为：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl；
（4）反应后，甲管中剩余气体为氯气、氯化氢和CH₃Cl，三者都能与碱反应，可以用氢氧化钠溶液溶液吸收；
故选B；
（5）甲管中的氯气、氯化氢溶于水，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，氯离子能与AgNO₃溶液产生氯化银白色沉淀；其余有机物不溶于水，溶液分层，所以将甲管中的物质推入盛有适量AgNO₃溶液的小试管中会观察到液体分为两层，产生白色沉淀，溶液变黄；若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察溶液先变红后褪色；
故答案为：液体分为两层，产生白色沉淀，溶液变黄；先变红后褪色．

点评：本题考查了甲烷的取代反应，题目难度不大，解答本题要掌握各种物质的性质，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．