2017-2018學(xué)年同步學(xué)習(xí)講義之高一化學(xué)蘇教浙江專版必修2：專題3 有機(jī)物的獲得與利用 第一單元 第1課時(shí)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第一單元化石燃料與有機(jī)化合物第1課時(shí)天然氣的利用甲烷知識(shí)條目必考要求加試要求甲烷的分子組成、結(jié)構(gòu)特征、主要性質(zhì)(取代、氧化反應(yīng))bb能力要求1.會(huì)寫(xiě)甲烷的分子式、結(jié)構(gòu)式、電子式,知道甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2。知道甲烷能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng),會(huì)寫(xiě)化學(xué)方程式。3。知道取代反應(yīng)的概念和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)的斷鍵和成鍵情況。一、甲烷的存在、用途及結(jié)構(gòu)1．甲烷的存在與用途（1)甲烷的存在甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。我國(guó)的天然氣主要分布在中西部地區(qū)及海底.(2)甲烷的主要用途通常狀況下，1mol甲烷完全燃燒放出890kJ能量.因此以甲烷為主要成分的天然氣和沼氣都是理想的清潔能源.甲烷還可用作化工原料。

2．甲烷的組成與結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型甲烷的分子模型CH4正四面體結(jié)構(gòu)，C原子位于正四面體中心，H原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上1。結(jié)構(gòu)式：用一條短線來(lái)表示一對(duì)共用電子的圖式叫做結(jié)構(gòu)式。2．一個(gè)碳原子以4個(gè)單鍵與其他原子相結(jié)合時(shí)：(1)如果這4個(gè)原子相同，則分別在四面體的頂點(diǎn)上，構(gòu)成正四面體。(2)如果這4個(gè)原子不相同，則分別在四面體的頂點(diǎn)上,但不是正四面體.(3)無(wú)論這4個(gè)原子是否相同,都不可能在同一平面上，并且最多有3個(gè)原子共面。1．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中更能反映其真實(shí)存在狀況的是（)答案D解析在這幾種形式中,分子結(jié)構(gòu)示意圖、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型，但比例模型更能形象的表達(dá)出H、C的位置及所占比例；電子式只反映原子的最外層電子的成鍵情況。2．以下關(guān)于甲烷的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．甲烷分子是由共價(jià)鍵構(gòu)成的分子B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C．甲烷分子中四個(gè)C—H鍵是完全等價(jià)的鍵D．甲烷分子中氫原子之間形成共價(jià)鍵答案D二、甲烷的性質(zhì)1．甲烷的物理性質(zhì)甲烷是一種無(wú)色、無(wú)味、難溶于水、密度比空氣小的氣體。2．甲烷的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)將甲烷在空氣中點(diǎn)燃觀察現(xiàn)象：燃燒現(xiàn)象檢驗(yàn)產(chǎn)物方法現(xiàn)象結(jié)論淡藍(lán)色火焰在火焰上方罩一個(gè)干燥的燒杯燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生生成了水在火焰上方罩一個(gè)涂有澄清石灰水的燒杯燒杯內(nèi)壁變渾濁生成了二氧化碳①甲烷燃燒的化學(xué)方程式為CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7（點(diǎn)燃))CO2＋2H2O。甲烷是優(yōu)良的氣體燃料，通常狀況下,1mol甲烷在空氣中完全燃燒，生成二氧化碳和水,放出890kJ熱量.因此以甲烷為主要成分的天然氣、沼氣是理想的清潔能源。特別提醒點(diǎn)燃甲烷前必須檢驗(yàn)純度?？諝庵械募淄楹吭?％～15.4％（體積）范圍內(nèi)時(shí)，遇火花將發(fā)生爆炸；煤礦中的瓦斯爆炸多數(shù)是甲烷氣體爆炸引發(fā)的。②將CH4通入酸性KMnO4溶液中，觀察現(xiàn)象,試解釋其原因。答案現(xiàn)象：酸性KMnO4溶液的紫紅色不發(fā)生變化；原因:CH4分子為正四面體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)對(duì)稱，化學(xué)鍵不易斷裂,通常情況下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定.(2）取代反應(yīng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn),并填寫(xiě)下表：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A裝置：①試管內(nèi)氣體黃綠色逐漸變淺，②試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn),③試管中有少量白霧生成，④試管內(nèi)液面上升，⑤水槽中有固體析出；B裝置：無(wú)明顯現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH4與Cl2在光照時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)①上述實(shí)驗(yàn)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4＋Cl2eq\o(→，\s\up7（光））CH3Cl＋HCl；CH3Cl＋Cl2eq\o（→,\s\up7（光))CH2Cl2＋HCl；CH2Cl2＋Cl2eq\o(→，\s\up7(光）)CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光)）CCl4＋HCl。②取代反應(yīng)是指有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。③CH4和Cl2反應(yīng)的四種取代產(chǎn)物都不溶于水，除一氯甲烷常溫下是氣體外，其他三種都是油狀液體。④問(wèn)題討論a．若把甲烷分子中的一個(gè)氫原子換成氯原子變成一氯甲烷,還是正四面體結(jié)構(gòu)嗎?答案因C-H鍵與C-Cl鍵的長(zhǎng)度不同,故CH3Cl是四面體結(jié)構(gòu)，但不是正四面體結(jié)構(gòu).b．CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，有機(jī)取代產(chǎn)物的總物質(zhì)的量與CH4的物質(zhì)的量有何關(guān)系?答案根據(jù)碳元素守恒，四種有機(jī)取代產(chǎn)物的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)物CH4的物質(zhì)的量。c．CH3Cl、CCl4只有一種結(jié)構(gòu),能說(shuō)明CH4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)嗎？答案不能。因?yàn)椴徽揅H4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),還是正方形的平面結(jié)構(gòu)，CH3Cl、CCl4均只有一種結(jié)構(gòu)。d．CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)，能說(shuō)明CH4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)嗎？答案能。因?yàn)槿绻鸆H4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，則CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)；若CH4分子是正方形的平面結(jié)構(gòu),則CH2Cl2有兩種結(jié)構(gòu)，即：甲烷的化學(xué)性質(zhì)（1）CH4的特征反應(yīng)是能與鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，但有機(jī)產(chǎn)物一般有多種。(2）CH4能發(fā)生的氧化反應(yīng)就是燃燒，但其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能與強(qiáng)氧化劑如酸性KMnO4溶液反應(yīng),也不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。

3．下列敘述中錯(cuò)誤的是（)A．點(diǎn)燃甲烷不一定會(huì)爆炸B．甲烷燃燒放出大量的熱，所以是一種很好的氣體燃料C．煤礦的礦井要注意通風(fēng)并嚴(yán)禁煙火，以防爆炸事故的發(fā)生D．點(diǎn)燃甲烷前不必進(jìn)行驗(yàn)純答案D解析甲烷與氧氣混合達(dá)到一定比例范圍時(shí),點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸,因此，甲烷點(diǎn)燃前要進(jìn)行驗(yàn)純。4．在光照條件下，將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣充分反應(yīng),所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是（)A．CH3Cl B．CH2Cl2C．CHCl3 D．HCl答案D解析在光照條件下,將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣充分反應(yīng)，會(huì)發(fā)生取代反應(yīng)，由于取代反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，每一步在產(chǎn)生氯代烴的同時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生HCl，所以在所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HCl。1．下列說(shuō)法不正確的是()A．甲烷是一種難溶于水的氣體B．天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源C．甲烷分子是一種對(duì)稱的正四面體結(jié)構(gòu)，四個(gè)C-H鍵強(qiáng)度相同D．甲烷不與任何物質(zhì)反應(yīng)答案D解析通常情況下，甲烷性質(zhì)較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑(酸性高錳酸鉀溶液)等不反應(yīng)，但在一定條件下能與氧氣、鹵素單質(zhì)等發(fā)生反應(yīng)。2．已知正四面體形分子E和直線形分子G反應(yīng),生成四面體形分子L和直線形分子M(組成E分子的元素原子序數(shù)小于10，組成G分子的元素為第3周期的元素)。如下圖所示，則下列判斷中正確的是（）A．常溫常壓下，L是一種液態(tài)有機(jī)物B．E是一種含有非極性鍵的分子C．干燥的G能漂白有色物質(zhì)D．上述反應(yīng)的類型是取代反應(yīng)答案D解析本題實(shí)為用圖像考查甲烷與氯氣的反應(yīng).L為CH3Cl，常溫常壓下是一種氣態(tài)有機(jī)物；E為甲烷，含有極性鍵；G為氯氣，干燥的氯氣不能漂白有色物質(zhì).3．為驗(yàn)證甲烷分子中含有碳、氫兩種元素，可將其燃燒產(chǎn)物通過(guò)①濃硫酸②澄清石灰水③無(wú)水硫酸銅.正確的順序是（）A．①②③ B．②③C．②③① D．③②答案D解析要證明CH4中含有碳、氫兩種元素,可通過(guò)證明CO2和H2O的存在來(lái)證明,可選擇②和③；但應(yīng)注意檢驗(yàn)的先后順序，即先證明水后證明CO2.4．有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。下列化學(xué)反應(yīng)中不屬于取代反應(yīng)的是()A．CH2Cl2＋Br2eq\o(→，\s\up7（光照）)CHBrCl2＋HBrB．CH3OH＋HCleq\o(→，\s\up7(光照）)CH3Cl＋H2OC．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．CH3—CH2—Br＋H2Oeq\o(→，\s\up7（NaOH）,\s\do5(△)）CH3—CH2—OH＋HBr答案C解析取代反應(yīng)是指有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。C項(xiàng)中的反應(yīng)為置換反應(yīng)，不是有機(jī)反應(yīng)，更不是取代反應(yīng)。5．將含O2和CH4的混合氣體充入有23.4gNa2O2的密閉容器中，電火花點(diǎn)燃，反應(yīng)結(jié)束后，容器內(nèi)于150℃時(shí)壓強(qiáng)約為0,將殘留物溶于水，無(wú)氣體逸出。(1）原混合氣體中O2和CH4體積比為_(kāi)_______。(2）殘留固體成分為_(kāi)_______________。答案（1)1∶2(2）Na2CO3和NaOH解析（1）甲烷燃燒生成水和二氧化碳，過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，該反應(yīng)為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣的化學(xué)反應(yīng)為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，依題意，容器內(nèi)于150℃時(shí)壓強(qiáng)約為0，將殘留物溶于水，無(wú)氣體逸出，這說(shuō)明最后產(chǎn)物只能是Na2CO3和NaOH的混合物，根據(jù)原子守恒原理(尤其是CH4中C和H原子個(gè)數(shù)比為1∶4），可得2CH4＋O2＋6Na2O2=2Na2CO3＋8NaOH，所以原混合氣體中O2和CH4體積比為1∶2.(2)根據(jù)以上分析可知?dú)埩粑锸翘妓徕c和氫氧化鈉的混合物。[基礎(chǔ)過(guò)關(guān)］題組一甲烷的分子組成、結(jié)構(gòu)特征1．下圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖，下列說(shuō)法正確的是()A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)B．CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)C．CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵D．CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同，性質(zhì)也相同答案B解析CCl4的分子結(jié)構(gòu)同CH4相似，為正四面體結(jié)構(gòu)，CH3Cl中的C—H和C—Cl鍵不同，不是正四面體結(jié)構(gòu)，而是四面體結(jié)構(gòu)。2．（2017·浙江省瑞安中學(xué)月考）甲烷在氧氣中燃燒后生成二氧化碳和水，從該實(shí)驗(yàn)事實(shí)中可以得出的結(jié)論是（)A．甲烷的分子式為CH4B．甲烷氣體中含碳元素和氫元素C．甲烷分子中只含碳元素和氫元素D．甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定答案B題組二甲烷的性質(zhì)及應(yīng)用3．在光照條件下，下列物質(zhì)中能與甲烷反應(yīng)的是（）A．鹽酸 B．Cl2C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液答案B解析甲烷與氯氣在光照的條件下能發(fā)生取代反應(yīng),所以答案選B.4．(2017·無(wú)錫高一檢測(cè)）甲烷和氯氣以物質(zhì)的量比為1∶1混合，在光照條件下,得到的有機(jī)產(chǎn)物是()①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4⑤HClA．只有① B．①和②的混合物C．只有④ D．①②③④的混合物答案D5．(2017·泰安高一檢測(cè)）三氯甲烷（CHCl3）又稱氯仿,可用作麻醉劑，但在光照下易被氧化成劇毒的光氣(COCl2），其反應(yīng)方程式為2CHCl3＋O2eq\o(→，\s\up7（光照)）2COCl2＋2HCl。為了防止事故發(fā)生,在使用前要先檢驗(yàn)一下是否變質(zhì)，檢驗(yàn)用的最佳試劑是()A．溴水 B．NaOH溶液C．淀粉碘化鉀溶液 D．AgNO3溶液答案D6．公元前一世紀(jì)，我國(guó)已使用天然氣，天然氣的主要成分為甲烷。下列關(guān)于甲烷的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A．通常情況下,甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng)B．甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．甲烷跟氯氣反應(yīng)無(wú)論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D．甲烷的四種取代物都難溶于水答案B解析CH4的性質(zhì)比較穩(wěn)定，通常情況下,不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，而不是不能被任何氧化劑氧化，故A正確、B錯(cuò)誤；CH4在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),生成4種有機(jī)產(chǎn)物,它們是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均難溶于水，故C、D均正確。7．在一定的溫度、壓強(qiáng)下，向100mLCH4和Ar的混合氣體中通入400mLO2，點(diǎn)燃使其完全反應(yīng)，最后在相同條件下得到干燥氣體460mL，則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為()A．1∶4 B．1∶3C．1∶2 D．1∶1答案A解析Ar是稀有氣體，不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的體積變化是由CH4燃燒生成的水引起的.設(shè)混合氣體中CH4的體積為x。CH4＋2O2eq\o(→，\s\up7(點(diǎn)燃）)CO2＋2H2OΔV減小1mL2mL1mL2mLx(100mL＋400mL）－460mL＝40mLx＝20mLAr的體積為100mL－20mL＝80mL，CH4與Ar的體積之比為1∶4，相同條件下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，即n（CH4）∶n(Ar）＝1∶4。8．一定量的CH4燃燒后得到的產(chǎn)物是CO、CO2、H2O(g）,此混合物的質(zhì)量為49.6g，當(dāng)其緩緩?fù)ㄟ^(guò)足量的無(wú)水CaCl2時(shí)，氣體質(zhì)量減少25。2g，則混合氣體中CO的質(zhì)量為(）A．24。4g B．13.2gC．12。5g D．11.2g答案D解析設(shè)產(chǎn)物中CO的物質(zhì)的量為x,CO2的物質(zhì)的量為y。由碳原子守恒可得CH4的物質(zhì)的量為x＋y，又由氫原子守恒可得生成H2O的物質(zhì)的量為2（x＋y），即可得：44g·mol－1·y＋28g·mol－1·x＋2(x＋y)×18g·mol－1＝49.6g，2(x＋y）×18g·mol－1＝25.2g.則解得x＝0。4mol,y＝0。3mol，m（CO）＝0.4mol×28g·mol－1＝11。2g。9．有一種無(wú)色的混合氣體可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl組成。為確定其組成，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：①將此混合氣體通過(guò)濃硫酸，氣體總體積基本不變;②再通過(guò)過(guò)量的澄清石灰水，未見(jiàn)渾濁，但氣體體積減少；③把剩余氣體在供氧的情況下燃燒，燃燒產(chǎn)物不能使無(wú)水硫酸銅變色。原混合氣體含有（)A．CO和HCl B．CH4和NH3C．CH4和HCl D．H2和CO2答案A解析由①知，不含NH3；由②知,不含CO2，含HCl；由③知，不含CH4、H2，含CO。題組三取代反應(yīng)10．關(guān)于取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是(）A．取代反應(yīng)和置換反應(yīng)中一定都有單質(zhì)生成B．取代反應(yīng)和置換反應(yīng)一定都屬于氧化還原反應(yīng)C．取代反應(yīng)大多是可逆的，反應(yīng)速率慢，而置換反應(yīng)一般是單向進(jìn)行的，反應(yīng)速率快D．取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的產(chǎn)物都是唯一的,不會(huì)有多種產(chǎn)物并存的現(xiàn)象答案C11．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()A．C2H4＋3O2eq\o（→,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2OB．Zn＋CuSO4=ZnSO4＋CuC．NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3D．CH2Cl2＋Cl2eq\o(→，\s\up7(光照））CHCl3＋HCl答案D解析取代反應(yīng)是有機(jī)物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。A項(xiàng)，C2H4的燃燒不是取代反應(yīng)；B項(xiàng)為置換反應(yīng)；C項(xiàng)為復(fù)分解反應(yīng)；D項(xiàng),Cl原子取代了CH2Cl2中的一個(gè)H原子，故屬于取代反應(yīng)。12．在光照條件下,將1molCH4與Cl2反應(yīng)，得到等物質(zhì)的量的4種取代物，則消耗Cl2物質(zhì)的量為()A．1mol B．2molC．2。5mol D．10mol答案C解析由于CH4＋Cl2eq\o(→，\s\up7(光照）)CH3Cl＋HCl、CH4＋2Cl2eq\o（→，\s\up7（光照))CH2Cl2＋2HCl、CH4＋3Cl2eq\o（→,\s\up7(光照))CHCl3＋3HCl、CH4＋4Cl2eq\o（→，\s\up7（光照）)CCl4＋4HCl。1molCH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0。25mol，則消耗Cl2為(0.25＋0.25×2＋0。25×3＋0。25×4）mol＝2.5mol。[能力提升］13．如圖所示,U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣（體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間。（1）假設(shè)甲烷與氯氣充分反應(yīng)，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式：________________________________________________________________________.（2)若題目中甲烷與氯氣體積之比為1∶1,則得到的產(chǎn)物為_(kāi)_______(填字母，下同）。A．CH3ClHClB．CCl4HClC．CH3ClCH2Cl2D．CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl（3)經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變化是________.A．升高 B．降低C．不變 D．無(wú)法確定答案（1）CH4＋4Cl2eq\o（→，\s\up7(光照)）CCl4＋4HCl（2）D(3）B解析(1)因Cl2足量，若充分反應(yīng),則CH4中的四個(gè)H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl：CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光照））CCl4＋4HCl。(2）甲烷與氯氣的取代反應(yīng),是四步反應(yīng)同時(shí)發(fā)生的，故得到四種氯代產(chǎn)物和HCl。（3）甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成油狀液滴，U形管左側(cè)生成的氯化氫氣體易溶于水。壓強(qiáng)減小，U形管右端液面下降，左端液面上升。14．如下圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。甲中注入10mLCH4，同溫同壓下乙中注入50mLCl2,將乙中氣體推入甲中，用日光照射一段時(shí)間，氣體在甲中反應(yīng)。(1）下列是某同學(xué)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)榧t色；②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲中活塞向內(nèi)移動(dòng);③甲中內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花.其中正確的是________。（2)甲管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型為_(kāi)_______。（3)反應(yīng)后,甲中剩余氣體能用下列試劑吸收的是________。A．水 B．氫氧化鈉溶液C．硝酸銀溶液 D．飽和食鹽水（4)反應(yīng)后，若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會(huì)觀察到________________________________________________________________________。若再向其中滴入幾滴石蕊溶液,又觀察到_________________________________。答案（1)②③(2)取代反應(yīng)(3）B(4）液體分為兩層,產(chǎn)生白色沉淀溶液先變紅后褪色解析在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應(yīng)：CH4＋Cl2eq\o（→，\s\up7(光照））CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2eq\o（→,\s\up7（光照)）CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2eq\o（→，\s\up7（光照））CCl4＋HCl。（1)理論上，甲烷與氯氣體積比為1∶4時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，而甲中氯氣與甲烷體積比為5∶1＞4∶1，說(shuō)明氯氣過(guò)量，最終氣體中仍有氯氣。反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質(zhì)的量減小,內(nèi)部壓強(qiáng)減小，甲中活塞向內(nèi)移動(dòng).（2)甲烷分子中的四個(gè)氫原子可被氯原子逐一取代，故甲中發(fā)生的是取代反應(yīng)。（3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。(4)生成的HCl會(huì)與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時(shí)因CH2Cl2、CHCl3、CCl4均難溶于水而看到液體分為兩層，因Cl2有剩余,若加入幾滴石蕊溶液，溶液會(huì)先變紅后褪色。15．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下：根據(jù)設(shè)計(jì)要求回答：(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)E裝置的作用是________(填字母）.A．收集氣體 B．吸收氯氣C．防止倒吸 D．吸收氯化氫（3）在C裝置中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的強(qiáng)光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫(xiě)出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式：_______________________________________。(4)E裝置除生成鹽酸外，還含有油狀有機(jī)物,從E中分離出油狀有機(jī)物的最佳方法為_(kāi)_________。該裝置還有缺陷，原因是沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理，