Question

【题目】利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

根据要求回答：

（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③______。

（2）设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应______。

（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_____。

（4）E装置的作用是______(填序号)。

A．防止倒吸 B．吸收氯气 C．收集气体 D．吸收氯化氢

（5）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_____。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为______(填序号)。

A．CH4 B．CHCl3 C．CH2Cl2 D．CH3Cl E．CCl4

Answer 1

【答案】干燥混合气体 大于或等于4 吸收过量的氯气 AD 分液 AD

【解析】

(1)B装置进行气体干燥，并均匀混合气体，根据气泡可以控制气体流量；

(2)甲烷完全取代生成CCl4时获得的HCl最多；

(3)碘化钾能与剩余的氯气反应；

(4)E能吸收氯化氢且能防止倒吸；

(5)最后生成的HCl溶于水生成盐酸，与有机物可用分液的方法分离；一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷。

(1)因浓硫酸具有吸水性，可以干燥气体，并均匀混合气体，根据气泡可以控制气体流速，故③为干燥气体；

(2)甲烷完全取代生成CCl4时获得的HCl最多，由CH4+4Cl2CCl4+4HCl，可知≥4；

(3)碘化钾能与剩余的氯气反应，吸收过量的氯气；

(4)E中水能吸收氯化氢，利用干燥管能防止倒吸，所以E装置作用是吸收氯化氢和防止产生倒吸，故答案为AD；

(5)E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、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，能分层，可用分液方法分离；反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，故答案为AD。