Question

（10分）利用甲烷與氯氣發生取代反應的副產品生產鹽酸的設想在工業上已成為現實。某化學興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程，所設計的裝置如下圖所示：

（1）A中制取C1₂反應的化學方程式是_____________________________。
（2）D裝置中的石棉上吸附著潮濕的KI粉末，其作用是_________________________。
（3）E裝置的作用是______________（填序號）。
A．收集氣體        B．吸收氯氣        C．吸收氯化氫
（4）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法是______________。
（5）將l mol CH₄與C1₂發生取代，測得4種有機取代物的物質的量相等，則消耗的氯氣的物質的量是______________。

Answer 1

（1）MnO₂+4HCl(濃)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；（2）除去Cl₂，（3）C（4）分液，（5）2.5mol

解析試題分析：（1）在A中濃鹽酸與MnO₂在加熱時發生反應制取C1₂，反應的化學方程式是MnO₂+4HCl(濃) MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；（2）在制取的氯氣中含有水蒸氣，可以用濃硫酸來除去；濃硫酸的作用是干燥氣體、混合氣體、通過觀察氣泡來控制氣體的混合比例，在C裝置中氯氣與甲烷發生取代反應；在裝置D中用的石棉上吸附著潮濕的KI粉末，其作用是反應消耗除去未反應的氯氣；（3）在裝置E中用來吸收產生的HCl,為了防止倒吸現象的發生，安裝了一個倒扣的漏斗，因此E的作用是C。（4）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機物，由于有機物都難溶于水，是互不相溶的兩層液體物質，所以從E中分離出鹽酸的最佳方法是分液；（5）將l mol CH₄與C1₂發生取代，測得4種有機取代物的物質的量相等，則每一種氯代烴的物質的量都是0.25mol,則根據取代反應的特點，消耗的氯氣的物質的量是0.25mol×1+0.25mol,×2+0.25mol,×3+0.25mol,×4=2.5mol。
考點：考查實驗室氯氣的制取方法、甲烷的取代反應的操作、除雜、尾氣處理、混合物的分離及有關計算。