Question

如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，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合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。

(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__________________。

(2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱变化是___________。

A.升高          B.降低                 C.不变          D.无法确定

(3)U形管左端的气柱变化是___________。

A.体积增大      B.体积减小             C.消失          D.不变

(4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因：

_____________________________________________________________________。

Answer 1

解析：可能发生的反应有①CH₄+Cl₂HCl+CH₃Cl

②CH₃Cl+Cl₂CH₂Cl₂+HCl

③CH₂Cl₂+Cl₂CHCl₃+HCl

④CHCl₃+Cl₂CCl₄+HCl，由于氯化氢易溶于水，CHCl₃、CCl₄是液体，总起来考虑气体体积是减小的，故U形管两边液差减小，故右侧玻璃管中的水柱降低

答案：(1)CH₄+4Cl₂CCl₄+4HCl

(2)B

(3)BC(注意：体积消失是体积减小的极限)

(4)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，左侧气柱消失