利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品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
(1)生成的氯气中含有水蒸气,因浓硫酸具有吸水性,还具有干燥作用,所以B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外,干燥混合气体;
故答案为:使气体混合均匀;干燥混合气体;
(2)氯气与甲烷发生取代反应,反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl,当甲烷中氢原子全部被取代时生成的氯化氢最多,所以设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应保证甲烷中H被完全取代,x≥4;
故答案为:≥4;
(3)氯气具有强的氧化性能够氧化碘化钾,反应生成氯化钾和碘,所以D装置中的石棉上均匀附着KI粉末可以吸收过量的氯气;
故答案为:吸收过量的氯气;
(4)装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中,氯化氢易溶于水需要防止倒吸,E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸,
故答案为:CD;
(5)CH4与Cl2在强光照射下生成的黑色小颗粒为炭黑,所以在强光照射下可发生CH4+2Cl2
| 光照 |
故答案为:CH4+2Cl2
| 光照 |
(6))甲烷和氯气发生取代反应,产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳;其中一氯甲烷为气态,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体,E装置中除了有盐酸生成外,还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分层,可用分液分开;
一氯甲烷是气体,还可能有过量的甲烷,所以尾气的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体,应进行尾气处理,
故答案为:分液;ab.
(7)氯气能够与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠、水,反应的方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;工业上将氯气通入石灰乳生成氯化钙、次氯酸钙和水来制备漂白粉,漂白粉的主要成分为氯化钙与次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙,次氯酸酸性弱于碳酸,漂白粉放置在空气中生成碳酸钙和次氯酸,碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体;
故答案为:NaOH;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;Ca(ClO)2;C;
(8)氯气能够与碱反应,应选择碱性溶液吸收氯气,但是不能用强碱,因为强碱具有腐蚀性,碳酸钠属于强碱弱酸盐,水解显碱性,可以用来吸收氯气,氢氧化钠属于强碱,具有腐蚀性,能够腐蚀皮肤,氯化钠、溴化钠溶液为中性,
故选:D.
(1)MnO2能将HCl(浓)氧化为MnCl2和Cl2,A装置所发生的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)
| ||
故答案为:MnO2+4HCl(浓)
| ||
(2)生成的氯气中含有水,B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外,因浓硫酸具有吸水性,还具有干燥作用,
故答案为:干燥混合气体;
(3)氯气与甲烷发生取代反应,反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl,设
| V(Cl2) |
| V(CH4) |
(4)装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中,氯化氢易溶于水需要防止倒吸,E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸,
故答案为:CD;
(5)CH4与Cl2在强光照射下生成的黑色小颗粒为炭黑,所以在强光照射下可发生CH4+2Cl2
| 光照 |
| 光照 |
(6)甲烷可以和氯气发生取代反应,产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳;其中一氯甲烷为气态,反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体,E装置中除了有盐酸生成外,还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分层,可用分液分开;
一氯甲烷是气体,还可能有过量的甲烷,所以尾气的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体,应进行尾气处理,
故答案为:分液;ab.
自由基机理一般分为三个阶段,对于甲烷的氯化:
链引发阶段:Cl2→2Cl· 氯气在加热或光照下均裂为两个氯自由基
链转移阶段:Cl·+CH4→CH3·+HCl
CH3·+Cl2→CH3Cl+Cl·
可以发现在这个阶段一个自由基消失,一个自由基产生,反复循环,当然这里氯自由基也可以和生成的一氯甲烷碰撞,这样就会有二氯甲烷,依次类推,所以四种取代物的生成同时进行,得不到单一产物,这样也解释了楼主的问题
链终止阶段:随着反应物浓度降低,自由基两两碰撞,形成稳定化合物,反应结束(方程式就不写了)
纯手打,不懂可以追问,望采纳
第一步:CH4+Cl2→(光照)CH3Cl(气体)+HCl
第二步:CH3Cl+Cl2→(光照)CH2Cl2(油状物)+HCl
第三步:CH2Cl2+Cl2→(光照)CHCl3(油状物)+HCl
第四步:CHCl3+Cl2→(光照)CCl4(油状物)+HCl
甲烷与氯气发反应可以看到试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡,有白雾生成,试管内壁上有油状液滴生成,这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿(或三氯甲烷)、四氯化碳(或四氯甲烷)、氯化氢和少量的乙烷(杂质)的混合物。
甲烷的卤化中,主要有氯化、溴化。甲烷与氟反应是大量放热的,一旦发生反应,大量的热难以移走,破坏生成的氟甲烷,只得到碳和氟化氢。
扩展资料:
甲烷和氯气取代反应的特点:
1、在室温暗处不发生反应;
2、髙于250℃发生反应;
3、在室温有光作用下能发生反应;
4、用光引发反应,吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子;
5、如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在,反应有一个诱导期,诱导期时间长短与存在这些杂质多 少有关。
参考资料来源:百度百科-甲烷
然后一氯甲烷又和HCL所产生氯气生成二氯甲烷和HCL.
接着二氯甲烷又和HCL所产生氯气生成三氯甲烷(又称氯仿).
最后三氯甲烷(又称氯仿)和HCL所产生氯气生成四氯甲烷(又称四氯化碳).
一个化学变化是否反应完全,我只需要看简单的一点,也就是反应物是否都全以消耗!
和生成物是没有关系的,虽然CH4和Cl2反应可能会生成5种不同的物质.
但是这个和CH4和Cl2的反应完全没什么大的关系.
1molCH4与1molCL2反应完全这个理论上说是没有问题的,
100molCH4与1molCL2是不能完全反应的,简单的说就是CH4是过量的,
我们只能定量的研究Cl2,1molCl2完全反应至少或至多需要CH4多少?
可以计算一下,完全生成CH3Cl是需要CH4最多的,需要CH4为1mol
完全生成CCl4是需要CH4最少的,需要CH4为0.25mol
因为CH4和Cl2是四步取代的反应,实际上这四个反应是同时存在的`
所以你说的限度应该是对CH4来讲的,
所以限度X:0.25mol<X<1mol