Question

（13分）图2是研究甲烷取代反应实验装置图，具体的实验方法是：
取一个100 mL的大量筒，先后收集20 mL CH₄和80 mL Cl₂，进行实验。

(1)实验室制取氯气的装置如上图1所示，请写出烧瓶中的反应方程式为：      
                                               。浓盐酸在反应中体现了
             性和                 性。
(2)下列常用的干燥剂中，不能干燥氯气的是            。            

A．浓硫酸

B．P2O5

C．无水氯化钙

D．碱石灰

(3)氯气是          色的有毒气体，实验中剩余的氯气可用NaOH溶液吸收，请写出发生的离子方程式：                                            。
(4)若研究甲烷与氯气的取代反应，还需要的条件是___________。若将如图2所示装置放在强光下照射会有_________________(填可能发生的不良后果)。
(5)若量筒中的甲烷和氯气的量比较大，放在光亮的地方足够长的时间，下方水槽中的现象是_________________________________，产生此现象的原因是：_____                                          _____________________             （用简要的文字和方程式说明）。

Answer 1

(1)MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O 还原性、酸性   （2+1+1分）
（2）D （1分）     （3）黄绿，Cl₂ + 2OH^-==Cl^- + ClO^- + H₂O     （1+2分）
（4）光照     爆炸       （1+1分）
（5）出现白色沉淀     甲烷和氯气取代反应HCl溶于水，与硝酸银溶液作用产生难溶氯化银，Cl^-+Ag⁺="AgCl↓" 。            （1+2分）

（1）实验室制取氯气用二氧化锰氧化浓盐酸，方程式为)MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。在反应中还生成氯化锰，所以盐酸的作用除起酸性的作用外，还起酸性的作用。
（2）氯气是一种酸性气体，不能用碱性干燥剂进行干燥，因此答案选D。
（3）氯气是一种黄绿色有毒的气体，尾气处理时需要用氢氧化钠溶液吸收，反应的方程式为Cl₂ + 2OH^-==Cl^- + ClO^- + H₂O。
（4）甲烷和氯气发生取代反应，还需要光照。但如果在强光下直接照射，则容易发生爆炸现象。
（5）甲烷和氯气发生取代反应，在生成卤代烃的同时，生成物中有氯化氢，氯化氢极易溶于水，和硝酸银反应生成氯化银，因此在水槽中会出现白色沉淀。