Question

利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產(chǎn)品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下：
 
A          B            C                   D              E
（1）寫出A裝置中發(fā)生反應的離子方程式                                         
（2）B裝置主要有三種功能：①            ②            ③均勻混合氣體；
（3）設V(Cl₂)/V(CH₄)=x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x的值應≥            
（4）D裝置中棉花上均勻滴有足量淀粉KI濃溶液，其作用是                ，一段時間后發(fā)現(xiàn)
棉花由白色變?yōu)?u>   色。
（5）在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強光照射，發(fā)現(xiàn)硬質玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫出反應的化學方程式                                           。
（6）E裝置中使用球形干燥管的作用是                                       
（7）E裝置中除鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為      （填字母）。

A．分液法

B．蒸餾法

C．過濾

D．結晶法

Answer 1

（1）MnO₂+4H⁺ +2Cl^－Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O  (2分)
（2）①干燥混合氣體②控制氣流速度
（3）4
（4）吸收過量的氯氣   藍色
（5）CH₄+2Cl₂C+4HCl
（6）防倒吸
（7）A

試題分析：（1）結合所給藥品分析，裝置A是實驗室制備氯氣的反應，離子反應為：MnO₂+4H⁺ +2Cl^－     Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O 。（2）甲烷的取代反應需要純凈的氯氣，瓶中裝濃硫酸有干燥氣體的作用，將兩種氣體在瓶中混勻，有緩沖、控制氣流的作用。（3）1摩爾氯氣參加反應只能取代1摩爾氫原子，要獲得最多的氯化氫，將甲烷中的4個氫原子全部取代，最少需要4體積氯氣。（4）吸收過量的氯氣生成碘單質，遇淀粉變?yōu)樗{色。（5）CH₄+2Cl₂C+4HCl 。（6）氯化氫極易溶于水，連接干燥管可防止倒吸。（7）制得的鹽酸中混有不溶于水的鹵代烴，分液可分離。