Question

（13分）图2是研究甲烷取代反应实验装置图，具体的实验方法是：

取一个100 mL的大量筒，先后收集20 mL CH₄和80 mL Cl₂，进行实验。

(1)实验室制取氯气的装置如上图1所示，请写出烧瓶中的反应方程式为：       

                                                。浓盐酸在反应中体现了

              性和                  性。

(2)下列常用的干燥剂中，不能干燥氯气的是             。            

A、浓硫酸     B、P₂O₅        C、无水氯化钙          D、碱石灰

(3)氯气是           色的有毒气体，实验中剩余的氯气可用NaOH溶液吸收，请写出发生的离子方程式：                                             。

(4)若研究甲烷与氯气的取代反应，还需要的条件是___________。若将如图2所示装置放在强光下照射会有_________________(填可能发生的不良后果)。

(5)若量筒中的甲烷和氯气的量比较大，放在光亮的地方足够长的时间，下方水槽中的现象是_________________________________，产生此现象的原因是：_____                                           _____________________              （用简要的文字和方程式说明）。

Answer

(1)MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O  还原性、酸性    （2+1+1分）

（2）D （1分）      （3）黄绿，Cl2 + 2OH-==Cl- + ClO- + H2O      （1+2分）

（4）光照      爆炸        （1+1分）

（5）出现白色沉淀      甲烷和氯气取代反应HCl溶于水，与硝酸银溶液作用产生难溶氯化银，Cl-+Ag+=AgCl↓ 。             （1+2分）

【解析】（1）实验室制取氯气用二氧化锰氧化浓盐酸，方程式为)MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O。在反应中还生成氯化锰，所以盐酸的作用除起酸性的作用外，还起酸性的作用。

（2）氯气是一种酸性气体，不能用碱性干燥剂进行干燥，因此答案选D。

（3）氯气是一种黄绿色有毒的气体，尾气处理时需要用氢氧化钠溶液吸收，反应的方程式为Cl2 + 2OH-==Cl- + ClO- + H2O。

（4）甲烷和氯气发生取代反应，还需要光照。但如果在强光下直接照射，则容易发生爆炸现象。

（5）甲烷和氯气发生取代反应，在生成卤代烃的同时，生成物中有氯化氢，氯化氢极易溶于水，和硝酸银反应生成氯化银，因此在水槽中会出现白色沉淀。