Question

利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

根据设计要求回答：

（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③______________。

（2）设V（Cl₂）/V（CH₄）＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应________。

（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是____________。

（4）E装置的作用是________（填序号）。

A．收集气体         B．吸收氯气

C．防止倒吸           D．吸收氯化氢

（5）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：_____________________________________________。

（6）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________（填序号）。

a．CH₄　b．CH₃Cl　c．CH₂Cl₂　d．CHCl₃　e．CCl₄

Answer

（1）干燥混合气体 （2）大于或等于4 （3）吸收过量的氯气 （4）CD （5）CH4＋2Cl2C＋4HCl （6）分液 ab

【解析】（1）B装置的三个作用：①控制气流速度从而达到合适的反应比例；②均匀混合气体，便于后续实验；③干燥混合气体。

（2）当发生反应：CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl时生成HCl气体最多，所以要保证＝x≥4。

（3）KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl2＋2KI=2KCl＋I2。

（4）E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。

（5）根据信息知黑色小颗粒应为碳粉，根据原子守恒应为CH4＋2Cl2C＋4HCl。

（6）分离难溶于水的油状液体可用分液法。