问题 填空题

如图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。

(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式:______________________________________________。

(2)若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1,则得到的产物为____(填字母编号)。

A.CH3Cl HCl

B.CCl4 HCl

C.CH3Cl CH2Cl2

D.CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl

(3)经过几个小时的反应后,U形管右端的水柱变化是________

(填字母编号)。

A.升高    B.降低      C.不变    D.无法确定

(4)若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到________________________________。

(5)右端玻璃管的作用是_______________________________。

答案

(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl

(2)D

(3)B

(4)有白色胶状沉淀生成

(5)平衡气压

(1)因Cl2足量,若充分反应,则CH4中的四个H原子可完全被取代,生成CCl4和HCl,CH4+4Cl2CCl4+4HCl。

(2)甲烷与氯气的取代反应,是四步反应同时发生,故得到四种氯代产物和HCl。

(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应,U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水,压强减小,U形管右侧液面下降,左侧液面上升。

(4)因左侧生成HCl溶于水后发生反应

2HCl+Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl,

所以观察到有白色胶状沉淀生成。

(5)为了平衡气压,在U形管右侧插有一个玻璃管。

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