高中化学复习知识点：甲烷取代反应实验探究
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（4）目前海水提溴（Br2）大致有以下步骤：
① 向浓缩的海水中通入某种气体，将海水中的Br-氧化为Br2，该气体是______（写名称）。
② 用热空气将Br2从上述溶液中吹出，并由浓Na2CO3溶液吸收，转变为NaBr、NaBrO3。每吸收lmolBr2，需消耗Na2CO3_____mol。
③ 再将所得混合溶液用稀硫酸酸化，得到浓度较高的溴水，写出生成溴单质的离子方程式___。
11． 氯气（或 ）HCl乙醇羟基浓硫酸、170℃ 酯化反应（或取代反应） （或 ）
【解析】
【分析】
I.CH4与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，根据物质的性质与实验现象分析作答；
II.乙烯与水加成生成乙醇A，A为C2H5OH，乙醇催化氧化生成B，结合B的分子式可知B为CH3COOH，乙酸与乙醇反应生成C，C为CH3COOC2H5，乙烯与氧气反应生成D，则D为环氧乙烷；因为后面生成物要与乙酸发生酯化反应按1:2反应，D-E是开环加成反应，故E为乙二醇，乙二醇与乙酸发生酯化反应生成F(C6H10O4)，则F为二乙酸乙二酯( )以此解答该题。
II.（3）（1）由以上分析可知A为乙醇，含有羟基，可在浓硫酸作用下加热到170 发生消去反应生成乙烯；
(4)B和A反应是乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯，反应方程式为： ，该反应的类型为酯化反应（或取代反应）；
答案选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A. 与 发生取代反应，根据原子守恒得到容器内原子总数不变，故A正确；
B. 与 发生取代反应，由于 、 、 为液态产物，因此容器内压强减小，故B错误；
C. 与 发生取代反应，结合其反应化学方程式分析可知，反应前后分子总数相等，容器内分子数不变，故C正确；
D. 与 发生取代反应，故D正确。
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷，结合有关物质的溶解性分析解答。
【详解】
在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷，由于Cl2被消耗，气体的颜色逐渐变浅；氯化氢极易溶于水，所以液面会上升；但氯代甲烷是不溶于水的无色气体或油状液体，所以最终水不会充满试管，答案选D。
高中化学复习知识点：甲烷取代反应实验探究
一、单选题
1．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是
A． B． C． D．
2．如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶气体是
（1）油状液滴中属于非极性分子的电子式为________。
（2）水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水是为了抑制________与水的反应。试管内液面上升的原因是________极易溶于水。
II.乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料生产部分化工产品的反应如下（部分反应条件已略去）：
请回答下列问题：
（3）A的名称是________，含有的官能团名称是________。实验室A转化为乙烯的反应条件为________。
HCl；③ NO2、O2与H2O反应生成硝酸使气体的体积减小了，所以选D。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．Cl2被消耗完，黄绿色消失，生成的CH2Cl2、 、CCl4均为油状液体，所以试管壁上有油珠产生，A正确；
B．CH4与Cl2反应生成4种有机物和1种无机物，共有5种产物，B错误；
C．CH4与Cl2反应有 生成， 溶于饱和 溶液会有 晶体析出，C错误；
C．不变，变长D．左移，不变
9．某兴趣小组用如图装置探究甲烷与氯气反应同时收集副产品盐酸，下列说法正确的是（）
A．浓硫酸在整套装置中的作用是干燥气体
B．采用200mL8mol/L盐酸与足量二氧化锰反应最多可得0.4molCl2
C．石棉上可滴加饱和食盐水，用于吸收氯气
D．光照一段时间，装置C硬质玻璃管内壁出现的黑色小颗粒可能是碳
C．盛放饱和 溶液的水槽底部不会有晶体析出
D． 和 完全反应后液面上升，液体充满试管
4．取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，并置于光亮处(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是（）
A．反应过程中试管内黄绿色逐渐变浅，试管壁上有油珠产生
B．将该装置放在黑暗处， 与 也能反应
综上所述，答案为B。
【点睛】
与 发生取代反应，是一系列的反应，得到产物是混合物。
6．C
【解析】
【详解】
A.一氯甲烷是气体，内壁出现油状液体，是甲烷和氯气发生取代反应，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，故A正确；
B.甲烷和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，试管中气体颜色会变浅，故B正确；
C.一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液体，故C错误；
故选B。
【点睛】
注意：①苯与液溴反应需要铁离子作催化剂，该反应不需要加热，且该反应属于放热反应；②溴水和浓溴水均不能代替液溴进行反应。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
CH4和Cl2在光照下缓慢反应生成了液态的CH2Cl2、CHCl3和CCl4，使得气体总的物质的量减少，U型管左侧气体总体积减小，压强减小，则右侧液面下降，气柱左移；中间气柱的压强减小，由于气体的物质的量不变，体积应增大，则长度变大，故选：A。
12．卤素元素的单质及其化合物的用途广泛。
（1）氯原子的原子结构示意图为_________，氯气分子的电子式为_________。
（2）铜丝能在氯气中燃烧，铁丝能否？___（填“能”或“不能”），判断依据是______。
（3）将如图装置放置在光亮的地方。
①随后能观察到的实验现象是_______(填标号)。
C．氯气难溶于饱和食盐水，不可用饱和食盐水吸收氯气，故C错误；
D．由组成元素分析，黑色小颗粒可能是碳，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．D
【解析】
【分析】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，虽氯气不足时，多步取代反应同时进行，生成四种有机物以及氯化氢。
【详解】
甲烷与氯气以物质的量之比1：3混合，虽氯气不足，由于氯气和甲烷的反应特点是多步取代同时进行，则四种物质都存在，答案选D。
【点睛】
明确甲烷发生取代反应的原理和有关物质的溶解性是解答的关键，本题取自教材中学生比较熟悉的实验，难度不大，体现了依据大纲，回归教材，考查学科必备知识，体现高考评价体系中的基础性考查要求。
2．D
【解析】
根据题意集气瓶中的气体在反应后产生易溶于水的气体或气体的体积减小了，① CO与O2、④ N2与H2不反应，也不溶于水；② Cl2与CH4发生取代反应生成易溶于水的
① CO、O2② Cl2、CH4③ NO2、O2④ N2、H2
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
3．取一支硬质大试管，通过排饱和 溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是( )。
A．反应过程中试管内黄绿色逐渐消失，试管壁上有油珠产生
B．甲烷和 反应后的产物有4种
A．瓶内壁有油状液滴形成
B．瓶中气体的黄绿色逐渐变浅
C．反应的有机产物都为液体
D．若日光直射可能发生爆炸
7．下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将盛有等物质的量的氯气和甲烷的硬质大试管放在光亮处
试管内气体颜色变浅，试管壁出现油状液滴，试管中有少量白雾
甲烷和氯气发生了加成反应
A．试管内壁上有油状液滴生成
B．饱和食盐水中有少量固体析出
C．黄绿色气体颜色变浅
D．试管内液面上升
② 油状液滴的化学成分是（写化学式）__________。
③ 水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水是为了抑制_________（写化学式）与水的反应。
④ 试管内液面上升的原因是_______（写化学式）极易溶于水。
10．若甲烷与氯气以物质的量之比1：3混合，在光照下得到的有机产物：（1）CH3Cl，（2）CH2Cl2，（3）CHCl3，（4）CCl4，其中正确的是（ ）
A．只有（1）B．只有（3）C．只有（1）（2）（3）D．（1）（2）（3）（4）都有
二、综合题
11．I.将如图装置放置在光亮的地方，随后观察到如下实验现象：大试管内壁上有油状液滴生成、饱和食盐水中有少量固体析出、黄绿色气体颜色变浅、试管内液面有所上升。
（4）B和A反应生成C的化学方程式为________，该反应的类型为________。
（5）F的结构简式为______________。
（6）写出D的同分异构体的结构简式__________________。
（7）乙炔也是常见的一种化工原料，它可以制取很多化工产品，例如：聚氯乙烯塑料。写出乙炔合成聚氯乙烯的合成路线。（合成路线常用的表示方式为：A B ……目标产物）______________
B
向葡萄糖溶液中滴加新制的氢氧化铜溶液，小火加热
有砖红色沉淀生成
葡萄糖中含有醛基
C
向 乙醇中慢慢加入 浓硫酸和 乙酸，用酒精灯缓慢加热
产生有香味的液体，沉在饱和碳酸钠溶液底部
有乙酸乙酯生成
D
将苯与液溴的混合物装入洁净试管中，振荡一段时间后，将混合物倒入盛有水的烧杯中
烧杯底有油状液体
苯与液溴发生了取代反应，溴苯难溶于水，密度比水大
D.若日光直射，甲烷与氯气迅速反应生成大量气体，气体剧烈膨胀，可能发生爆炸，故D正确；
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A、甲烷和氯气发生了取代反应，A项错误；
B、葡萄糖中醛基与新制氢氧化铜在加热条件下反应，有砖红色沉淀生成，B项正确；
D、乙酸乙酯密度比水小，应在溶液上层，C项错误；
D、苯与液溴在溴化铁催化下才发生取代反应，若没有催化剂，不能发生化学反应，D项错误；
C．该反应仅得到一种有机产物
D． 和 完全反应后液面上升，液体充满试管
5．常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，则下列叙述不正确的是（）
A．容器内原子总数不变B．容器内压强不变
C．容器内分子数不变D．发生的反应为取代反应
6．将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关此实验的现象和结论叙述不正确的是（ ）
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．观察装置可知，浓硫酸不仅可以干燥气体，还可以使气体混合均匀，同时能够通过观察气泡判断流速，故A错误；
B．200mL 8 mol∙L−1盐酸物质的量 ，盐酸浓度变小后，与二氧化锰不再反应，根据MnO2—4HCl—Cl2，因此生成的氯气的物质的量小于0.4mol，故B错误；
【详解】
I.（1）CH4与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH3Cl是气体，、CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，油状液滴中属于非极性分子的CCl4，其电子式为 ；
（2）CH4与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，且氯气与水会发生可逆反应：Cl2＋H2O HCl+HClO，水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水主要是为了抑制氯气（或 ）与水的反应，使平衡向逆向移动；试管内液面上升的主要是因为HCl极易溶于水；
B. 甲烷和氯气反应需要光照条件，因此将该装置放在黑暗处不反应，B错误；
C. 甲烷分子中含有4个氢原子，该反应可得到4种有机产物，C错误；
D. 反应生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷难溶于水，一氯甲烷呈气态，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都为液体，HCl极易溶于水，因此完全反应后液面上升，但液体不会充满试管，D错误；
D．取代产物CH2Cl2、 、CCl4是油状液体，而CH3Cl是气体，不溶于饱和 溶液，故液体不会充满试管，D错误；
故选A。
4．A
【解析】
【详解】
A. 在光照条件下甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和HCl，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都为难溶于水的液体，因此反应过程中试管内黄绿色逐渐变浅，试管壁上有油珠产生，A正确；
A．AB．BC．CD．D
8．如图所示，一端封闭的U型管，封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其他两段为液体，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在一定的光照下缓慢反应，则中间气柱的位置和长度的变化情况是(假设中间气柱未移出U型管的水平部分)（）
A．左移，变长B．左移，变短
① 向浓缩的海水中通入某种气体，将海水中的Br-氧化为Br2，该气体是______（写名称）。
② 用热空气将Br2从上述溶液中吹出，并由浓Na2CO3溶液吸收，转变为NaBr、NaBrO3。每吸收lmolBr2，需消耗Na2CO3_____mol。
③ 再将所得混合溶液用稀硫酸酸化，得到浓度较高的溴水，写出生成溴单质的离子方程式___。
11． 氯气（或 ）HCl乙醇羟基浓硫酸、170℃ 酯化反应（或取代反应） （或 ）
【解析】
【分析】
I.CH4与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，根据物质的性质与实验现象分析作答；
II.乙烯与水加成生成乙醇A，A为C2H5OH，乙醇催化氧化生成B，结合B的分子式可知B为CH3COOH，乙酸与乙醇反应生成C，C为CH3COOC2H5，乙烯与氧气反应生成D，则D为环氧乙烷；因为后面生成物要与乙酸发生酯化反应按1:2反应，D-E是开环加成反应，故E为乙二醇，乙二醇与乙酸发生酯化反应生成F(C6H10O4)，则F为二乙酸乙二酯( )以此解答该题。
II.（3）（1）由以上分析可知A为乙醇，含有羟基，可在浓硫酸作用下加热到170 发生消去反应生成乙烯；
(4)B和A反应是乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯，反应方程式为： ，该反应的类型为酯化反应（或取代反应）；
答案选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A. 与 发生取代反应，根据原子守恒得到容器内原子总数不变，故A正确；
B. 与 发生取代反应，由于 、 、 为液态产物，因此容器内压强减小，故B错误；
C. 与 发生取代反应，结合其反应化学方程式分析可知，反应前后分子总数相等，容器内分子数不变，故C正确；
D. 与 发生取代反应，故D正确。
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷，结合有关物质的溶解性分析解答。
【详解】
在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷，由于Cl2被消耗，气体的颜色逐渐变浅；氯化氢极易溶于水，所以液面会上升；但氯代甲烷是不溶于水的无色气体或油状液体，所以最终水不会充满试管，答案选D。
高中化学复习知识点：甲烷取代反应实验探究
一、单选题
1．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是
A． B． C． D．
2．如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶气体是
（1）油状液滴中属于非极性分子的电子式为________。
（2）水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水是为了抑制________与水的反应。试管内液面上升的原因是________极易溶于水。
II.乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料生产部分化工产品的反应如下（部分反应条件已略去）：
请回答下列问题：
（3）A的名称是________，含有的官能团名称是________。实验室A转化为乙烯的反应条件为________。
HCl；③ NO2、O2与H2O反应生成硝酸使气体的体积减小了，所以选D。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．Cl2被消耗完，黄绿色消失，生成的CH2Cl2、 、CCl4均为油状液体，所以试管壁上有油珠产生，A正确；
B．CH4与Cl2反应生成4种有机物和1种无机物，共有5种产物，B错误；
C．CH4与Cl2反应有 生成， 溶于饱和 溶液会有 晶体析出，C错误；
C．不变，变长D．左移，不变
9．某兴趣小组用如图装置探究甲烷与氯气反应同时收集副产品盐酸，下列说法正确的是（）
A．浓硫酸在整套装置中的作用是干燥气体
B．采用200mL8mol/L盐酸与足量二氧化锰反应最多可得0.4molCl2
C．石棉上可滴加饱和食盐水，用于吸收氯气
D．光照一段时间，装置C硬质玻璃管内壁出现的黑色小颗粒可能是碳
C．盛放饱和 溶液的水槽底部不会有晶体析出
D． 和 完全反应后液面上升，液体充满试管
4．取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，并置于光亮处(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是（）
A．反应过程中试管内黄绿色逐渐变浅，试管壁上有油珠产生
B．将该装置放在黑暗处， 与 也能反应
综上所述，答案为B。
【点睛】
与 发生取代反应，是一系列的反应，得到产物是混合物。
6．C
【解析】
【详解】
A.一氯甲烷是气体，内壁出现油状液体，是甲烷和氯气发生取代反应，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，故A正确；
B.甲烷和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，试管中气体颜色会变浅，故B正确；
C.一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液体，故C错误；
故选B。
【点睛】
注意：①苯与液溴反应需要铁离子作催化剂，该反应不需要加热，且该反应属于放热反应；②溴水和浓溴水均不能代替液溴进行反应。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
CH4和Cl2在光照下缓慢反应生成了液态的CH2Cl2、CHCl3和CCl4，使得气体总的物质的量减少，U型管左侧气体总体积减小，压强减小，则右侧液面下降，气柱左移；中间气柱的压强减小，由于气体的物质的量不变，体积应增大，则长度变大，故选：A。
12．卤素元素的单质及其化合物的用途广泛。
（1）氯原子的原子结构示意图为_________，氯气分子的电子式为_________。
（2）铜丝能在氯气中燃烧，铁丝能否？___（填“能”或“不能”），判断依据是______。
（3）将如图装置放置在光亮的地方。
①随后能观察到的实验现象是_______(填标号)。
C．氯气难溶于饱和食盐水，不可用饱和食盐水吸收氯气，故C错误；
D．由组成元素分析，黑色小颗粒可能是碳，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．D
【解析】
【分析】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，虽氯气不足时，多步取代反应同时进行，生成四种有机物以及氯化氢。
【详解】
甲烷与氯气以物质的量之比1：3混合，虽氯气不足，由于氯气和甲烷的反应特点是多步取代同时进行，则四种物质都存在，答案选D。
【点睛】
明确甲烷发生取代反应的原理和有关物质的溶解性是解答的关键，本题取自教材中学生比较熟悉的实验，难度不大，体现了依据大纲，回归教材，考查学科必备知识，体现高考评价体系中的基础性考查要求。
2．D
【解析】
根据题意集气瓶中的气体在反应后产生易溶于水的气体或气体的体积减小了，① CO与O2、④ N2与H2不反应，也不溶于水；② Cl2与CH4发生取代反应生成易溶于水的
① CO、O2② Cl2、CH4③ NO2、O2④ N2、H2
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
3．取一支硬质大试管，通过排饱和 溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是( )。
A．反应过程中试管内黄绿色逐渐消失，试管壁上有油珠产生
B．甲烷和 反应后的产物有4种
A．瓶内壁有油状液滴形成
B．瓶中气体的黄绿色逐渐变浅
C．反应的有机产物都为液体
D．若日光直射可能发生爆炸
7．下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将盛有等物质的量的氯气和甲烷的硬质大试管放在光亮处
试管内气体颜色变浅，试管壁出现油状液滴，试管中有少量白雾
甲烷和氯气发生了加成反应
A．试管内壁上有油状液滴生成
B．饱和食盐水中有少量固体析出
C．黄绿色气体颜色变浅
D．试管内液面上升
② 油状液滴的化学成分是（写化学式）__________。
③ 水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水是为了抑制_________（写化学式）与水的反应。
④ 试管内液面上升的原因是_______（写化学式）极易溶于水。
10．若甲烷与氯气以物质的量之比1：3混合，在光照下得到的有机产物：（1）CH3Cl，（2）CH2Cl2，（3）CHCl3，（4）CCl4，其中正确的是（ ）
A．只有（1）B．只有（3）C．只有（1）（2）（3）D．（1）（2）（3）（4）都有
二、综合题
11．I.将如图装置放置在光亮的地方，随后观察到如下实验现象：大试管内壁上有油状液滴生成、饱和食盐水中有少量固体析出、黄绿色气体颜色变浅、试管内液面有所上升。
（4）B和A反应生成C的化学方程式为________，该反应的类型为________。
（5）F的结构简式为______________。
（6）写出D的同分异构体的结构简式__________________。
（7）乙炔也是常见的一种化工原料，它可以制取很多化工产品，例如：聚氯乙烯塑料。写出乙炔合成聚氯乙烯的合成路线。（合成路线常用的表示方式为：A B ……目标产物）______________
B
向葡萄糖溶液中滴加新制的氢氧化铜溶液，小火加热
有砖红色沉淀生成
葡萄糖中含有醛基
C
向 乙醇中慢慢加入 浓硫酸和 乙酸，用酒精灯缓慢加热
产生有香味的液体，沉在饱和碳酸钠溶液底部
有乙酸乙酯生成
D
将苯与液溴的混合物装入洁净试管中，振荡一段时间后，将混合物倒入盛有水的烧杯中
烧杯底有油状液体
苯与液溴发生了取代反应，溴苯难溶于水，密度比水大
D.若日光直射，甲烷与氯气迅速反应生成大量气体，气体剧烈膨胀，可能发生爆炸，故D正确；
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A、甲烷和氯气发生了取代反应，A项错误；
B、葡萄糖中醛基与新制氢氧化铜在加热条件下反应，有砖红色沉淀生成，B项正确；
D、乙酸乙酯密度比水小，应在溶液上层，C项错误；
D、苯与液溴在溴化铁催化下才发生取代反应，若没有催化剂，不能发生化学反应，D项错误；
C．该反应仅得到一种有机产物
D． 和 完全反应后液面上升，液体充满试管
5．常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，则下列叙述不正确的是（）
A．容器内原子总数不变B．容器内压强不变
C．容器内分子数不变D．发生的反应为取代反应
6．将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关此实验的现象和结论叙述不正确的是（ ）
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．观察装置可知，浓硫酸不仅可以干燥气体，还可以使气体混合均匀，同时能够通过观察气泡判断流速，故A错误；
B．200mL 8 mol∙L−1盐酸物质的量 ，盐酸浓度变小后，与二氧化锰不再反应，根据MnO2—4HCl—Cl2，因此生成的氯气的物质的量小于0.4mol，故B错误；
【详解】
I.（1）CH4与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH3Cl是气体，、CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，油状液滴中属于非极性分子的CCl4，其电子式为 ；
（2）CH4与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，且氯气与水会发生可逆反应：Cl2＋H2O HCl+HClO，水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水主要是为了抑制氯气（或 ）与水的反应，使平衡向逆向移动；试管内液面上升的主要是因为HCl极易溶于水；
B. 甲烷和氯气反应需要光照条件，因此将该装置放在黑暗处不反应，B错误；
C. 甲烷分子中含有4个氢原子，该反应可得到4种有机产物，C错误；
D. 反应生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷难溶于水，一氯甲烷呈气态，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都为液体，HCl极易溶于水，因此完全反应后液面上升，但液体不会充满试管，D错误；
D．取代产物CH2Cl2、 、CCl4是油状液体，而CH3Cl是气体，不溶于饱和 溶液，故液体不会充满试管，D错误；
故选A。
4．A
【解析】
【详解】
A. 在光照条件下甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和HCl，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都为难溶于水的液体，因此反应过程中试管内黄绿色逐渐变浅，试管壁上有油珠产生，A正确；
A．AB．BC．CD．D
8．如图所示，一端封闭的U型管，封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其他两段为液体，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在一定的光照下缓慢反应，则中间气柱的位置和长度的变化情况是(假设中间气柱未移出U型管的水平部分)（）
A．左移，变长B．左移，变短