Question

【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實． 某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，設計的模擬裝置如下：

根據(jù)設計要求回答：
（1）在B裝置中，經過一段時間的光照，發(fā)現(xiàn)硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生，寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式 ．
（2）C裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是 ．
（3）D裝置用于吸收HCl的優(yōu)點是 ．
（4）從環(huán)保的角度考慮，該裝置還不完善，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分可能有（填編號）． a．CH4　 b．CH3Cl 　c．CH2Cl2　 d．CHCl3　e．CCl4
（5）其他條件均不變，若去掉A裝置，則D中所得鹽酸的濃度將（填“不變”、“變大”或“變小”），你認為可能原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）CH4+2Cl2 C+4HCl
（2）吸收未反應的Cl2
（3）防止倒吸
（4）a、b
（5）變��； CH4和Cl2混合不均導致反應不充分或生成的HCl結合水蒸氣形成液滴殘留在硬質玻璃管中
【解析】解：（1）在B裝置中，經過一段時間的光照，發(fā)現(xiàn)硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生，反應是氯氣在光照條件下置換出甲烷中的C，同時產生HCl，化學方程式為：CH4+2Cl2 C+4HCl．

所以答案是：CH4+2Cl2 C+4HCl；（2）C裝置的石棉中均勻混有KI粉末，KI會和氯氣反應，產生KCl，防止產生的氯氣污染大氣，其作用是吸收未反應的Cl2．

所以答案是：吸收未反應的Cl2；（3）D裝置裝置中有水，是吸收產生的HCl氣體，使用了漏斗，是為了防止倒吸，其優(yōu)點是防止倒吸．

所以答案是：防止倒吸．（4）從環(huán)保的角度考慮，該裝置還不完善，原因是沒有進行尾氣處理，考慮到甲烷在光照下氯氣反應，還能發(fā)生取代反應，生成CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4，其中CH3Cl為氣體，還存在未反應完的甲烷，則其尾氣主要成分可能有CH4，CH3Cl．

故選：a、b；（5）A裝置的濃硫酸起到干燥氣體的作用，HCl氣體極易溶于水，其他條件均不變，若去掉A裝置，反應過程中HCl氣體變會大部分溶于原氣體所帶的水，則D中所得鹽酸的濃度將變小，或者由于水的存在，使得兩種原反應氣體混合不充分，對反應產生影響；原因可能是CH4和Cl2混合不均導致反應不充分或生成的HCl結合水蒸氣形成液滴殘留在硬質玻璃管中．

所以答案是：變小，CH4和Cl2混合不均導致反應不充分或生成的HCl結合水蒸氣形成液滴殘留在硬質玻璃管中．