Question

如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略．将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢
的反应一段时间．
（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：______

Answer 1

【答案】分析：（1）根据甲烷和氯气发生取代反应的实质来回答判断；
（2）根据大气压强原理来判断U型管右端的玻璃管中水柱变化；
（3）根据大气压强原理来判断U型管左端的玻璃管中水柱变化；
（4）根据大气压强原理以及氯化氢是易溶于水的气体来分析判断．
解答：解：（1）甲烷中的氢原子可以被氯原子取代，甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物即四氯化碳的化学方程式为：CH₄+4Cl₂CCl₄+4HCl，故答案为：CH₄+4Cl₂CCl₄+4HCl；
（2）经过几个小时的反应后，消耗氯气，反应中气体的物质的量减少，所以压强减小，且生成的HCl能够溶解于水，U型管右端的玻璃管中水柱降低，故答案为：B；
（3）根据反应原理：CH₄+4Cl₂CCl₄+HCl，开始消耗氯气，反应中气体的物质的量减少，体积减小，当甲烷和氯气按照体积比为1：4恰好反应时，端的气柱消失，故答案为：BC；
（4）由上述化学方程式CH₄+4Cl₂CCl₄+HCl，可知，此反应中气体的物质的量减少，且生成的HCl能够溶解于水，所以左侧压强减小至零，故右侧玻璃管中的水柱降低，故答案为：由上述化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减少，且生成的HCl能够溶解于水，所以左侧压强减小至零，故右侧玻璃管中的水柱降低．
点评：本题考查学生甲烷和氯气的化学反应原理知识，注意平时知识的积累是解题的关键，难度不大．