Question

【題目】某研究小組為了探究甲烷和氯氣反應(yīng)的情況，設(shè)計(jì)了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

【實(shí)驗(yàn)一】用如圖所示裝置，收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體，照后觀察到量筒內(nèi)形成一段水柱，認(rèn)為有氯化氫生成。

（1）該反應(yīng)的反應(yīng)類型為

（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為（只寫第一步） ；

（3）水槽中盛放的液體應(yīng)為 ；（填標(biāo)號(hào)）

A．水 B．飽和石灰水 C．飽和食鹽水 D．飽和NaHCO3溶液

【實(shí)驗(yàn)二】收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體，光照反應(yīng)后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，認(rèn)為有氯化氫生成。

（4）你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的結(jié)論是否正確的 ，

若不正確，理由是：

【實(shí)驗(yàn)三】

步驟一：收集半試管氯氣，加入10 mL蒸餾水，充分振蕩，采用DIS系統(tǒng)的pH傳感器測(cè)溶液的pH（下同）。測(cè)得pH = 3.26

步驟二：收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體（各占50%），在40 W的日光燈下光照6 min后，加入10 mL蒸餾水，充分振蕩，測(cè)得pH = 1.00。

（5）判斷該反應(yīng)中有氯化氫生成的依據(jù)是

Answer 1

【答案】（1）取代反應(yīng)（2）CH4+Cl2CH3Cl+HCl（3）C

（4）不正確 氯水中加硝酸銀也會(huì)產(chǎn)生沉淀

（5）步驟二測(cè)得的pH比步驟一測(cè)得PH小

【解析】

試題分析：（1）在光照的條件下，氯氣和甲烷能發(fā)生取代反應(yīng)，

（2）甲烷與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，甲烷分子中的氫原子被氯氣分子中的氯原子取代，生成一氯甲烷和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+Cl2CH3Cl+HCl。

（3）為防止氯氣的溶解而減少，水槽中盛放的液體最好為飽和食鹽水，BD都能和氯氣反應(yīng)，答案選C。

（4）氯水中存在化學(xué)平衡：Cl2+H2O H+ + Cl- + HClO；所以當(dāng)氯水中加入AgNO3溶液時(shí)也會(huì)發(fā)生反應(yīng)Ag++Cl-=AgCl↓，產(chǎn)生白色沉淀，所以得出的結(jié)論不正確。

（4）步驟一：氯氣溶于水后，Cl2+H2OH++Cl-+HClO生成鹽酸，其pH為3.26，步驟二：pH=1.00，比3.26小，說明除了氯氣溶于水生成鹽酸外還有別的反應(yīng)產(chǎn)生HCl，所以答案為步驟二測(cè)得的pH值比步驟一測(cè)得的pH值低。