Question

（1）将一支试管中盛满甲烷和氯气的混合气体，倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，在漫射光的照射下，产生的现象是：①          ，②           ，③             ，④             。

（2）在（1）的反应中，得到的产物最多的是          ，四种四氯代物都不溶于水，常温下只有        是气体，其余三种都是液体。

（3）下列各组物质：①O₂和O₃    ②H₂、D₂、T₂   ③¹²C和¹⁴C   ④CH₃CH₂CH₂CH₃和(CH₃)₂CHCH₃  ⑤乙烷和丁烷   ⑥CH₃CH₂CH₂CH(C₂H₅)CH₃和CH₃CH₂CH₂CH(CH₃)C₂H₅   ⑦和

以下填空填序号

互为同系物的是           ，互为同分异构体的是           ，互为同位素的是           ，互为同素异形体的是           ，是同一物质的是         。

Answer

(1) ①气体黄绿色变浅；②试管内壁附着油状液滴；③水位沿试管上升水位沿试管上升；④溶液中有沉淀生成。

(2)HCl；

(3) ⑤；④；③；①；②⑥⑦。

【解析】

试题分析：(1)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着氯气浓度的变小气体颜色变浅，反应生成的氯化氢极易溶于水，水位沿试管上升，反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大，导致氯化钠固体析出。所以会观察到的反应现象是：①气体黄绿色变浅；②试管内壁附着油状液滴；③水位沿试管上升水位沿试管上升；④溶液中有沉淀生成。(2)氯气与甲烷发生取代反应产生HCl，产生的一氯甲烷会进一步发生反应，产生二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，每一步取代反应都会产生HCl，所以在（1）的反应中，得到的产物最多的是HCl；四种四氯代物都不溶于水，常温下只有CH3Cl是气体，其余三种都是液体。（3）①O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，故互为同素异形体；②H2、D2、T2都是由氢元素的三种同位素因此构成的氢气分子，属于同一物质；③12C和14C质子数相同，中子数不同，故互为同位素；④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 分子式相同，但结构不同，故互为同分异构体；⑤乙烷和丁烷结构相似，分子组成相差2个“CH2”原子团，故互为同系物；⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子结构完全相同，是同一物质。⑦由于甲烷是正四面体结构，所以分子中任何两个H原子都相邻，故和是同一物质。故互为同系物的是⑤；互为同分异构体的是④，互为同位素的是③，互为同素异形体的是①；为同一物质的是：②⑥⑦，

考点：考查甲烷的化学性质、反应现象及同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的概念的辨析的知识。