Question

利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

根据设计要求回答：

（1） A装置中发生反应的离子方程式是                                    。

（2） B装置有三种功能：①          ；②均匀混合气体；③干燥混合气体。

（3） 在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：_________________________________________________。

（4）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是：__________________________________。

（5）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________。

Answer

（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O （2） 控制气流速度；

（3） CH4＋2Cl2C＋4HCl （4） 吸收过量的氯气 （5）分液

【解析】

试题分析：（1）实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

（2）生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥混合气体作用。

（3）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，这说明有碳产生，则置换出黑色小颗粒的化学方程式为CH4＋2Cl2C＋4HCl。

（4）氯气能与KI反应生成氯化钾和I2，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收氯气。

（5）最后从D中分离出的气体有HCl，HCl易溶于水，所以E装置除生成盐酸外，还含有有机物，有机物为氯代烃，氯代烃是难溶于水的液体，分离互不相溶的两种液体用分液的方法。

考点：考查氯气的实验室制法，甲烷与氯气的取代反应，制备、性质实验的设计与评价。