Question

【題目】利用甲烷與氯氣發生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業上已成為現實。某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下

根據要求填空：

（1）B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③____________________________。

（2）設=x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應__________。

（3）D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是________________。

（4）E裝置的作用是__________（填編號）。

A．收集氣體 B．吸收氯氣 C．防止倒吸 D．吸收氯化氫

（5）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為________________。該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為__________（填編號）。

A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4

Answer 1

【答案】干燥混合氣體 大于或等于4 吸收過量的氯氣 CD 分液 AB

【解析】

(1)B裝置進行氣體干燥，并均勻混合氣體，根據氣泡可以控制氣體流量；

(2)甲烷完全取代生成CCl4時獲得的HCl最多；

(3)碘化鉀能與剩余的氯氣反應；

(4)E能吸收氯化氫且能防止倒吸；

(5)最后生成的HCl溶于水獲得鹽酸，與二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷可用分液的方法分離；一氯甲烷是氣體，還有未反應的甲烷。

(1)因濃硫酸具有吸水性，可以干燥氣體，并均勻混合氣體，根據氣泡可以控制氣體流速，故③為干燥氣體；

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

(3)碘化鉀能與剩余的氯氣反應，吸收過量的氯氣；

(4)E中水能吸收氯化氫獲得鹽酸，利用干燥管能防止倒吸，所以E裝置作用是吸收氯化氫和防止產生倒吸，故答案為CD；

(5)E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都是不溶于水的油狀液體，能分層，可用分液方法分離；反應生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，只有一氯甲烷是氣體，還有未反應的甲烷，故答案為AB。