【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的副產(chǎn)品生產(chǎn)鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí).某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程,所設(shè)計(jì)的裝置如圖所示:

(1)A中制取C12反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(2)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 . (寫出一個(gè)即可)
(3)D裝置中的石棉上吸附著潮濕的KI粉末,其作用是
(4)E裝置的作用是(填序號(hào)).
a.收集氣體 b.吸收氯氣 c.吸收氯化氫
(5)E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法是(填操作名稱).
(6)將l mol CH4與C12發(fā)生取代,測(cè)得4種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是mol.

【答案】
(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
(3)除去過量的氯氣
(4)C
(5)分液
(6)2.5
【解析】解:甲烷與氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成多種氯代甲烷和氯化氫.A裝置是濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣的發(fā)生裝置,通過B裝置,除去氯氣中的水蒸氣,控制兩種氣體的流速,使氯氣和甲烷混合均勻,C裝置是甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的裝置,D裝置盛有濕潤的KI粉末可以用來除去過量的氯氣,尾氣中含有有毒氣體CH3Cl和過量的甲烷,容易污染空氣,需要進(jìn)行尾氣處理.
(1.)MnO2能將HCl(濃)氧化為MnCl2和Cl2 , A中制取Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O,
所以答案是:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2.)甲烷與氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷的方程式為:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,
所以答案是:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;
(3.)濕潤的KI粉末可以用來除去過量的氯氣,發(fā)生反應(yīng):2KI+Cl2=2KCl+I2 ,
所以答案是:除去過量的氯氣;
(4.)由于上述過程中產(chǎn)生的氯氣和HCl均易導(dǎo)致大氣污染,所以E的作用是吸收尾氣,HCl極易溶于水易發(fā)生倒吸,所以E還可以防止倒吸,
所以答案是:C;
(5.)E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分層,可用分液分開,
所以答案是:分液;
(6.)1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),若生成相同物質(zhì)的量的四種取代物,所以每種取代物的物質(zhì)的量是0.25mol,甲烷和氯氣的取代反應(yīng)中,被取代的氫原子的物質(zhì)的量與氯氣的物質(zhì)的量相等,所以生成0.25mol一氯甲烷需要氯氣0.25mol氯氣,生成0.25mol二氯甲烷需要氯氣0.5mol,生成0.25mol三氯甲烷需要氯氣0.75mol氯氣,生成0.25mol四氯化碳需要氯氣1mol,所以總共消耗氯氣的物質(zhì)的量=0.25mol+0.5mol+0.75mol+1mol=2.5mol,
所以答案是:2.5mol;

練習(xí)冊(cè)系列答案
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