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，

Question

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，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成．（1）该反应的反应类型为______；（2）该反应的化学方程式为______；（只写第一步）（3）水槽中盛放的液体应为______；（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】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．（4）该实验设计的错误之处______；（5）写出碳原子数为9的甲烷的一种同系物的名称，已知它的一氯代物有两种：______．

Answer 1

（1）甲烷与氯气的反应属于取代反应，
故答案为：取代反应；
（2）甲烷中一个氢原子被氯气取代的反应方程式为：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl，
故答案为：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl；
（3）Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小，所以防止氯气和水反应，水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水；由于氯气在水中溶解度较大、氯水能够与饱和石灰水、饱和碳酸氢钠溶液反应，干扰的实验结果，而不能使用水，更不能使用饱和石灰水、饱和碳酸氢钠溶液，
故答案为：C；
（4）氯水中存在化学平衡：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；次氯酸是弱电解质，溶液中存在三种分子：Cl₂、HClO、H₂O；四种离子：H⁺、Cl^-、ClO^-、OH^-（少量），所以当氯水中加入AgNO₃溶液时会发生反应：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，同样会产生白色沉淀，干扰了氯离子的检验，
故答案为：氯水中加入AgNO₃溶液也会产生白色沉淀；
（5）碳原子数为9的烷烃为壬烷，庚烷中一氯代物有两种，说明该壬的同分异构体中，含有的氢原子种类只有两种，联系乙基的一氯代物只有一种，用四个乙基将甲烷中四个氢原子取代就可以得到壬烷，且其一氯代物只有两种，该壬烷的结构简式为：CH₃CH₂C（CH₂CH₃）₂CH₂CH₃，该有机物的名称为：3，3-二甲基戊烷，
故答案为：3，3-二乙基戊烷．