Question

某研究性学习小组的同学查阅资料得知：用无水醋酸钠与碱石灰混合加热可得到甲烷，他们欲利用右图装置(盛放排出B中饱和食盐水的装置省略了)完成氯气与甲烷的反应，请回答下列问题：

（1）A中的反应可表示为：CH₃COONa+NaOHCH₄+X(已配平)，则X的成份是___________，装置C由两种仪器构成，它是贮气瓶(贮存有氯气)，则P中贮存的物质是___________。

（2）实验过程中，在没有操作不当的情况下，试管底部往往也会出现裂痕，可能的原因是___________。

（3）集气瓶B是用于收集CH₄、Cl₂并使二者大约按照1:1的比例混合在一起，然后在光照条件下的反应。

①B内有一处需要改进，改正的方法是___________。

于判断进入B中的两种气体体积大约是1:1的方法是：___________。

（4）B中主要反应的化学方程式___________；用光可引发该反应，引发时应注意的问题是__________。

（5）确定B中的反应有HCl生成的方法是：取B中残留液与从B中排出的饱和食盐水少量相同体积分别放入X、Y两支试管中，然后__________。

Answer

（1）Na2CO3；氯气；（2）NaOH在温度较高时与玻璃中的SiO2反应；

（3）将中间的排液管下端延伸到接近集气瓶底部；观察导入CH4、氯气的导管产生气泡速率大致相等；

（4）CH4+Cl2CH3Cl+HCl；不能让日光或灯光直射反应体系；

（5）向X、Y中加入等量的锌粉，Y中产生的气泡快一些(其它合理说法也对)。

【解析】

试题分析：（1）由质量守恒原理知X是Na2CO3；贮气瓶使用原理为“向贮存有气体的集气瓶中加入某种不能溶解相应气体的液体，使气体排出”，故P中是氯气、Q中是饱和食盐水。（2）碱石灰中含有NaOH，温度较高时能与玻璃中的SiO2发生反应导致试管破裂。（3）因要将B中液体排出，故排液管下端要接近集气瓶底部；通过观察导入CH4、氯气的导管产生气泡来判断导入的气体体积的大小关系。（4）B中的主要反应是CH4与氯气反应生成一氯甲烷；C中气体不能被光线直射，否则会导致混合气体发生爆炸。（5）由于B中最后排出的液体与实验前液体中Cl-、H+浓度均不相等，故可从浓度差异到反应现象的影响角度进行分析。如向等体积的两种液体中加入足量AgNO3根据产生沉淀量的差异判断；或者加入等量石蕊试液、锌粉等，根据相应现象的差异进行判断；用pH计测量两份溶液的pH等。

考点：考查了甲烷与氯气的取代反应实验的相关知识。