Question

（10分）利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的副產(chǎn)品生產(chǎn)鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，所設(shè)計(jì)的裝置如下圖所示：

（1）A中制取C1₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。
（2）D裝置中的石棉上吸附著潮濕的KI粉末，其作用是_________________________。
（3）E裝置的作用是______________（填序號(hào)）。
A．收集氣體        B．吸收氯氣        C．吸收氯化氫
（4）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法是______________。
（5）將l mol CH₄與C1₂發(fā)生取代，測(cè)得4種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是______________。

Answer 1

（1）MnO₂+4HCl(濃)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；（2）除去Cl₂，（3）C（4）分液，（5）2.5mol

解析試題分析：（1）在A中濃鹽酸與MnO₂在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)制取C1₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO₂+4HCl(濃) MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；（2）在制取的氯氣中含有水蒸氣，可以用濃硫酸來除去；濃硫酸的作用是干燥氣體、混合氣體、通過觀察氣泡來控制氣體的混合比例，在C裝置中氯氣與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)；在裝置D中用的石棉上吸附著潮濕的KI粉末，其作用是反應(yīng)消耗除去未反應(yīng)的氯氣；（3）在裝置E中用來吸收產(chǎn)生的HCl,為了防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，安裝了一個(gè)倒扣的漏斗，因此E的作用是C。（4）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機(jī)物，由于有機(jī)物都難溶于水，是互不相溶的兩層液體物質(zhì)，所以從E中分離出鹽酸的最佳方法是分液；（5）將l mol CH₄與C1₂發(fā)生取代，測(cè)得4種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則每一種氯代烴的物質(zhì)的量都是0.25mol,則根據(jù)取代反應(yīng)的特點(diǎn)，消耗的氯氣的物質(zhì)的量是0.25mol×1+0.25mol,×2+0.25mol,×3+0.25mol,×4=2.5mol。
考點(diǎn)：考查實(shí)驗(yàn)室氯氣的制取方法、甲烷的取代反應(yīng)的操作、除雜、尾氣處理、混合物的分離及有關(guān)計(jì)算。