Question

（16分）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。某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下

（1）B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③                       

（2）設V(Cl₂)/V(CH₄)=x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應≥                 

（3）D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是                                   。

（4）在C裝置中，經過一段時間的強光照射，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                                       。

（5）E裝置中除鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為             。

A.水洗分液法       B.蒸餾法      C.萃取分液法        D.結晶法

該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為           （填編號）

A、CH₄     B、CH₃Cl     C、CH₂Cl₂    D、CHCl₃    

 

Answer 1

【答案】

（1）干燥氣體 （2分）     （2）4  （3分）    （3）吸收過量的氯氣（3分）

（4）  CH₄+2Cl₂ → C+4HCl （3分）                 （5）A, （2分）  AB（3分）

【解析】（1）和甲烷反應的氯氣應該是干燥純凈的，所以濃硫酸還起干燥氯氣的作用。

（2）甲烷分子中含有4個氫原子，所以要得到最多的氯化氫，X至少應該是4.。

（3）氯氣具有氧化性，碘化鉀具有還原性，所以碘化鉀的作用是吸收多余的氯氣。

（4）黑色小顆粒應該是碳，所以方程式為CH₄+2Cl₂ → C+4HCl。

（5）氯化氫極易溶于水，所以要從E中分離出鹽酸的最佳方法為水洗分液法，答案選A。常溫下CD都是液體，AB都是氣體，所以尾氣主要是AB，答案選AB。