Question

【题目】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。某化学兴趣小组通过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）设同一条件下的体积比为：V（Cl2）/V（CH4）＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应________________________。

（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是________________________________。

（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中分离出有机物的最佳方法为________。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________（填编号）。

a.CH4 b.CH3Cl c.CH2Cl2 d.CHCl3 e.CCl4

Answer 1

【答案】（1）干燥混合气体

（2）4

（3）吸收过量的氯气

（4）CH4＋2Cl2C＋4HCl

（5）分液；ab

【解析】

试题分析：（1）在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气，同时生成的氯气中还含有水分，浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性，所以B装置除了控制气流速度、均匀混合气体外，还有干燥作用。

故答案为：干燥混合气体；

（2）氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，设

V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则应保证甲烷被完全取代，x应大于或等于4。

故答案为：4；

（3）氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化生成碘单质，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用

是吸收过量的氯气。

故答案为：吸收过量的氯气；

（4）生成的黑色小颗粒为炭黑，在强光照射下可发生CH4+2Cl2C+4HCl；

故答案为：CH4+2Cl2C+4HCl；

（5）盐酸和有机物不能互溶，所以可以采用分液的方法分离，故选A；该装置还有缺陷，原因是没有进

行尾气处理。因为CH4和CH3Cl常温下为气态，CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下均为液态，所以其尾气主要成分为ab。

故答案为：A；ab。