Question

如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。向甲中注入10 mL CH₄，同温同压下向乙中注入50 mL Cl₂，将乙中气体推入甲中，用漫散光照射一段时间，气体在甲中反应。

(1)下列是某同学预测的实验现象：①气体最终变为红色；②实验过程中，甲中活塞向内移动；③甲中内壁有油珠；④甲中产生火花。其中正确的是____。

(2)甲管中发生反应的反应类型为____。

(3)反应后，下列试剂能用于吸收甲中剩余气体的是____。

A．水     B．氢氧化钠溶液    C．硝酸银溶液     D．饱和食盐水

(4)反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO₃溶液的小试管中会观察到____。

Answer

②③ 取代反应 B 液体分为两层，产生白色沉淀

【解析】

CH4中通入Cl2，在光照条件下发生以下四个反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl，其中只有Cl2呈黄绿色，其它物质都为无色，HCl、CH3Cl为无色气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为无色油状液体，且反应后Cl2有剩余。

(1)①因为Cl2过量，所以气体最终变为黄绿色，①不正确；

②实验过程中，甲中气体体积减小，活塞向内移动，②正确；

③甲中生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4为无色油状液体，所以内壁有油珠，③正确；

④甲中不可能产生火花，④不正确；

其中正确的是②③。答案为：②③；

(2)甲管中发生的四个反应，都为取代反应，所以反应类型为取代反应。答案为：取代反应；

(3)A．常温常压下，1体积水能溶解2体积的Cl2，且吸收比较慢，不适宜于吸收Cl2，A不合题意；

B．氢氧化钠溶液与Cl2反应，吸收效果好，B符合题意；

C．硝酸银溶液能与Cl2、H2O反应的产物HCl反应，从而促进Cl2在水中的溶解，但Cl2的溶解速率仍然比较慢，C不合题意；

D．Cl2难溶于饱和食盐水，不能吸收Cl2，D不合题意；

故选B。答案为：B；

(4)反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中，油状液体不溶，HCl及Cl2会与AgNO3溶液反应，所以会观察到液体分为两层，产生白色沉淀。答案为：液体分为两层，产生白色沉淀。