题目

题型：不详难度：来源：

（10分）某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验。请填写下列空白：
[实验一]用如图所示装置，排水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。

（1）该反应的化学方程式为         ；（只写第二步）
（2）水槽中盛放的液体最好为        ；（填标号）

A．水

B．饱和石灰水

C．饱和食盐水

D．饱和NaHCO3溶液

[实验二]用排蒸馏水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，
滴加AgNO₃溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成。
（3）该实验设计的错误之处              ；
[实验三]
步骤一：收集半试管氯气，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH（下同）。测得pH = 3.26。
步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各占50%），在40 W的日光灯下光照6 min后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测得pH = 1.00。
（4）判断该反应中有氯化氢生成的依据是               ；
（5）假设氯气完全参与反应，且不考虑氯气溶解于水。往反应后的溶液中加水稀释到100.00 mL，取20.00 mL稀释液，加入10.00 mL浓度为0.01 mol·L^-1的AgNO₃溶液恰好完全反应，则试管中原有氯气在标准状况下的体积为       mL；

答案

（1）CH₃Cl+Cl₂CH₂Cl₂+HCl；
（2）C    （3）氯水中加硝酸银也会产生沉淀；
（4）步骤二测的pH比步骤一测的pH小；
（5）11.2

解析

（1）在光照的条件下，氯气和甲烷发生取代反应，方程式为CH₃Cl+Cl₂CH₂Cl₂+HCl。
（2）为防止氯气的溶解而减少，水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水，BD都能和氯气反应，所以答案选C。
（3）由于氯气溶于水产生的氯水也能和硝酸银反应产生沉淀，所以设计是错误的。
（4）由于在取代反应还生成氯化氢，氯化氢溶于水即得到盐酸，所以pH更小。
（5）消耗硝酸银是0.0001mol，所以100.00ml溶液中氯离子的物质的量是0.0005mol，则参加反应的氯气是0.0005mol，所以标准状况下的体积是0.0005mol×22.4L/mol＝0.0112L＝11.2ml。