Question

18．甲烷与氯气反应的实验探究：
（1）操作方法：向两支盛有甲烷的试管中（其中一支用黑纸包好），分别快速地加入0.5g KMnO₄和1mL浓盐酸，然后迅速地轻轻塞上胶塞，放在试管架上，将没有包黑纸的试管在室内光线（日光灯）照射下，或用高压汞灯的紫外线照射，片刻后，请猜想你所观察到的现象．
（2）你从实验中能得到哪些信息？
（3）从所得实验信息中你能得到哪些启示？
（4）你能说出其中的反应原理吗？

Answer 1

分析 甲烷和氯气的反应需要在光照下发生，或用高压汞灯的紫外线照射，KMnO₄和浓盐酸之间反应可以产生氯气，甲烷和氯气在光照下发生取代反应产物是有机物以及氯化氢，据此回答即可．

解答 解：（1）甲烷和氯气的反应需要在光照下发生，或用高压汞灯的紫外线照射，KMnO₄和浓盐酸之间反应可以产生氯气，甲烷和氯气在光照下发生取代反应产物是有机物以及氯化氢，现象是：没有包黑纸的试管内黄绿色气体变浅，试管壁出现油滴，包黑纸的试管内无现象，答：没有包黑纸的试管内黄绿色气体变浅，试管壁出现油滴，包黑纸的试管内无现象；
（2）甲烷和氯气的反应需要在光照下发生，没有光照或是用高压汞灯的紫外线照射反应不会发生，答：甲烷和氯气的反应需要在光照下发生，没有光照或是用高压汞灯的紫外线照射反应不会发生；
（3）从所得实验信息中得到甲烷和氯气的反应需要在光照下发生的启示，答：甲烷和氯气的反应需要在光照下发生；
（4）甲烷中的氢原子可以被氯气中的氯原子代替，得到卤代烃，根据被取代的氢原子数目的不同，而得到不同的取代产物，
答：甲烷中的氢原子可以被氯气中的氯原子代替，得到卤代烃，同时下来的氢原子和氯原子结合成HCl，根据被取代的氢原子数目的不同，得到不同的取代产物．

点评 本题考查学生家玩的化学性质：甲烷和氯气之间的取代反应，注意反应发生的条件以及反应的产物和伴随的现象是关键，难度中等．