Question

利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
根据设计要求回答：
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③

 

．
（2）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是（说明作用并写出反应的方程式）

 

（3）E装置的作用是

 

（填编号）．
A．收集气体　　　B．吸收氯气   C．防止倒吸  D．吸收氯化氢
（4）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式

 

．
（5）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为

 

．该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分为

 

（填编号）．
a．CH₄　b．CH₃Cl　c．CH₂Cl₂　d．CHCl₃　e．CCl₄．

Answer 1

考点：氯气的实验室制法,甲烷的取代反应

专题：

分析：（1）浓硫酸具有吸水性，能够干燥气体；
（2）氯气氧化性大于碘，能够氧化碘离子生成单质碘；
（3）装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要防止倒吸；
（4）生成的黑色小颗粒为炭黑，光照条件下甲烷和氯气反应生成碳和氯化氢；
（5）最后生成的HCl溶于水生成盐酸，与有机物可用分液的方法分离；一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷．

解答： 解：（1）浓硫酸具有吸水性，能够干燥气体，所以B装置还能够干燥气体；
故答案为：干燥气体；
（2）氯气氧化性大于碘，能够氧化碘离子生成单质碘，方程式：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
故答案为：能吸收过量的氯气，Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
（3）装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要防止倒吸；
故答案为：CD．
（4）光照条件下甲烷和氯气反应生成碳和氯化氢，反应的方程式：CH₄+2Cl₂

光照

C+4HCl；
故答案为：CH₄+2Cl₂

光照

C+4HCl；
（5）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开；
反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，
故答案为：分液；ab．

点评：本题考查氯气的制备以及甲烷与氯气的取代反应，熟悉氯气的制备原理和性质，熟悉甲烷的取代反应是解题关键，题目难度中等．