Question

（10分）利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如下图所示：

（1）A中制取C1₂反应的化学方程式是_____________________________。
（2）D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是_________________________。
（3）E装置的作用是______________（填序号）。
A．收集气体        B．吸收氯气        C．吸收氯化氢
（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法是______________。
（5）将l mol CH₄与C1₂发生取代，测得4种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是______________。

Answer 1

（1）MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；（2）除去Cl₂，（3）C（4）分液，（5）2.5mol

解析试题分析：（1）在A中浓盐酸与MnO₂在加热时发生反应制取C1₂，反应的化学方程式是MnO₂+4HCl(浓) MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；（2）在制取的氯气中含有水蒸气，可以用浓硫酸来除去；浓硫酸的作用是干燥气体、混合气体、通过观察气泡来控制气体的混合比例，在C装置中氯气与甲烷发生取代反应；在装置D中用的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是反应消耗除去未反应的氯气；（3）在装置E中用来吸收产生的HCl,为了防止倒吸现象的发生，安装了一个倒扣的漏斗，因此E的作用是C。（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，由于有机物都难溶于水，是互不相溶的两层液体物质，所以从E中分离出盐酸的最佳方法是分液；（5）将l mol CH₄与C1₂发生取代，测得4种有机取代物的物质的量相等，则每一种氯代烃的物质的量都是0.25mol,则根据取代反应的特点，消耗的氯气的物质的量是0.25mol×1+0.25mol,×2+0.25mol,×3+0.25mol,×4=2.5mol。
考点：考查实验室氯气的制取方法、甲烷的取代反应的操作、除杂、尾气处理、混合物的分离及有关计算。