题目
在光照情况下,能与甲烷发生取代反应的是A. 氧气B. 氢氧化钠C. 硫酸D. 氯气
在光照情况下,能与甲烷发生取代反应的是
A. 氧气
B. 氢氧化钠
C. 硫酸
D. 氯气
题目解答
答案
D. 氯气
解析
本题考查甲烷的化学性质,解题思路是根据甲烷的性质,分析各选项物质在光照条件下能否与甲烷发生取代反应。
- 选项A:氧气
甲烷与氧气在光照条件下不发生反应。甲烷和氧气的反应通常是在点燃的条件下进行,发生的是氧化反应,化学方程式为$CH_{4}+2O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2}+2H_{2}O$,所以选项A不符合要求。 - 选项B:氢氧化钠
氢氧化钠是一种碱,甲烷是一种有机物,在光照条件下,甲烷与氢氧化钠不发生化学反应,所以选项B不符合要求。 - 选项C:硫酸
硫酸是一种强酸,甲烷化学性质相对稳定,在光照条件下,甲烷与硫酸不发生反应,所以选项C不符合要求。 - 选项D:氯气
在光照条件下,甲烷与氯气会发生取代反应。甲烷分子中的氢原子会逐步被氯原子取代,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等氯代物,同时生成氯化氢。反应的化学方程式如下:
第一步:$CH_{4}+Cl_{2}\stackrel{光照}{=\!=\!=}CH_{3}Cl + HCl$
第二步:$CH_{3}Cl+Cl_{2}\stackrel{光照}{=\!=\!=}CH_{2}Cl_{2} + HCl$
第三步:$CH_{2}Cl_{2}+Cl_{2}\stackrel{光照}{=\!=\!=}CHCl_{3} + HCl$
第四步:$CHCl_{3}+Cl_{2}\stackrel{光照}{=\!=\!=}CCl_{4} + HCl$
所以选项D符合要求。