Question

某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验。

请填写下列空白：

[实验一] 用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到，量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。

(1)该反应的反应类型为_____________________。

(2)该反应的化学方程式为(只写第一步)______________。

(3)水槽中盛放的液体应为_______。(填标号)

A.水    B.饱和石灰水   C.饱和食盐水   D.饱和NaHCO₃溶液

(4)该实验的实验现象为：____________、_____________、试管壁上出现油状液滴

(5)该油状液滴中含有的有机产物共有_______种。

[实验二] 收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO₃溶液，看到有白色沉锭生成，认为有氯化氢生成。

(6)你认为该实验设计得出的结论是否正确的______，若不正确，理由是：_________________。

[实验三]步骤一: 收集半试管氯气，加入10mL蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH 传感器测溶液的pH(下同)，测得pH=3.26

步骤二: 收集一试管甲垸和氯气的混合气体(各占50%)，在40W的日光灯下光照6min后，加入l0mL蒸馏水，充分振荡，测得pH=1.00。

(7)判断该反应中有氯化氢生成的依据是__________________________________。

Answer

取代反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl C 量筒内液面上升 黄绿色褪去 3 不正确 氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀 步骤二测得的pH值比步骤一测得的pH值低

【解析】考查实验方案设计与评价，（1）甲烷与氯气发生取代反应；（2）甲烷和氯气发生取代反应，即化学反应方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；（3）A、因此氯气溶于水，且能与氯气发生反应，因此不能盛放H2O，故A错误；B、氯气与饱和石灰水发生反应，水槽中不能盛放饱和石灰水，故B错误；C、饱和食盐水降低氯气的的溶解度，且饱和食盐水能吸收生成的HCl，造成量筒中气体压强减小，量筒中的液面上升，故C正确；D、生成HCl能与NaHCO3发生反应生成CO2，量筒中的液面不会上升，故D错误；（4）甲烷与氯气发生反应，黄绿色气体褪去，因为CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，且HCl溶于饱和食盐水，造成量筒中压强减小，即量筒中液面上升，饱和食盐水中有晶体析出，量筒内壁上油状液体；（5）产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，其中CH3Cl为气态，另外三种为液态，因此油状液体中含有的有机物CH2Cl2、CHCl3、CCl4，共有3种；（6）氯气溶于水后，溶液中存在Cl－，加入AgNO3溶液，也能产生白色沉淀，因此该实验得出结论不正确；（7）根据实验，步骤二测的pH小于步骤I测的的pH，说明c(H＋)增大，即产生了HCl。