Question

【題目】利用甲烷與氯氣發生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業上已成為現實。

某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，設計的模擬裝置如下：

根據設計要求回答：

（1）在B裝置中，經過一段時間的光照，發現硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生，

寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式____________________________________。

（2）C裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是__________________________。

（3）D裝置用于吸收HCl的優點是_______________________________________。

（4）從環保的角度考慮，該裝置還不完善，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分

可能有______(填編號)。

a．CH4　 b．CH3Cl 　c．CH2Cl2　 d．CHCl3 　e．CCl4

（5）其他條件均不變，若去掉A裝置，則D中所得鹽酸的濃度將______（填“不變”、“變大”或“變小”），你認為可能原因是__________________________________________。

Answer 1

【答案】 CH4 +2 Cl2C +4HCl 吸收未反應的Cl2 防止倒吸 ab 變小 CH4和Cl2混合不均導致反應不充分或生成的HCl結合水蒸氣形成液滴殘留在硬質玻璃管中（其它合理答案均可得分）

【解析】(1)甲烷與氯氣在強光下反應生成碳和氯化氫，化學方程式：CH4+2Cl2C+4HCl；故答案為：CH4+2Cl2C+4HCl；

(2)氯氣具有氧化性，KI中-1價的碘能被氯氣氧化，產物為氯化鉀固體和碘單質，所以，D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，能吸收過量的氯氣，故答案為：吸收過量的氯氣；

(3)裝置中最后剩余的氯化氫氣體需要吸收不能排放到空氣中，氯化氫易溶于水需要防止倒吸，故答案為：防止倒吸；

(4)反應生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，只有一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷，故答案為： ab；

(5)其他條件均不變，若去掉A裝置，CH4和Cl2混合不均導致反應不充分或生成的HCl結合水蒸氣形成液滴殘留在硬質玻璃管中，則D中所得鹽酸的濃度將變小，故答案為：變小；CH4和Cl2混合不均導致反應不充分或生成的HCl結合水蒸氣形成液滴殘留在硬質玻璃管中。