Question

【題目】實驗室用無水乙酸鈉和堿石灰混合制甲烷：CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3，為了探究甲烷的化學性質，進行了以下實驗，B裝置中的試劑為溴水或酸性KMnO4溶液，一段時間后，無水硫酸銅變藍，澄清石灰水變渾濁。所需裝置如圖(部分夾持儀器已略去)：

(1)寫出H裝置中反應的離子方程式：______________________。

(2)C裝置中的試劑為___________。

(3)實驗測得消耗的CH4和CuO的質量比為1∶20，則D中硬質玻璃管內發生反應的化學方程式為______

(4)實驗開始前，先在G裝置的大試管上套上黑色紙套，反應結束后，取下黑色紙套，使收集滿氣體的試管置于光亮處緩慢反應一段時間，觀察到的現象有：

①試管中有少量白霧；

②導管內液面上升

③_______

④_______

(5)有關該實驗的說法，正確的是______(填字母)。

A.若B裝置中的試劑是溴水，溴水無明顯變化，說明CH4不能與鹵素單質反應

B.若B中是酸性高錳酸鉀溶液，溶液無明顯變化，說明通常情況下甲烷難以被強氧化劑氧化

C.硬質玻璃管中的黑色固體粉末變紅，說明甲烷具有氧化性

Answer 1

【答案】2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 濃硫酸 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O 試管內氣體顏色逐漸變淺 試管內壁有油狀液滴出現 B

【解析】

根據實驗裝置分析可知，A中進行反應CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3制取CH4，B中溴水或KMnO4，進行CH4的性質實驗；D中CH4與CuO反應充分被氧化，生成CO2和H2O；無水硫酸銅，用于檢驗水，為了防止通過B裝置時，引入H2O的雜質會影響實驗，因此C為干燥裝置，裝有濃硫酸；澄清石灰石用于檢驗CO2，在G中的大試管中進行CH4和Cl2的取代反應的實驗，則H為Cl2的制備裝置，據此分析解答。

(1)裝置H是一個固體和液體不加熱反應制氯氣的裝置，故可以選用酸性高錳酸鉀和濃鹽酸反應，離子方程式為2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案為：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(2)D中盛放的是氧化銅，所以C裝置的作用是干燥甲烷，由于是洗氣瓶，只能選用濃硫酸，故答案為：濃硫酸；

(3)實驗消耗甲烷和氧化銅質量比為1：20，即物質的量比為1：4，根據原子守恒可得化學方程式為CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O，故答案為：CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O；

(4)在自然光照射下，甲烷能與氯氣反應，生成HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，由于HCl極易溶于水，故可看到導管內液面上升，試管口產生白霧，試管內氣體顏色逐漸變淺，試管內壁有油狀液滴出現等現象，故答案為：試管內氣體顏色逐漸變淺；試管內壁有油狀液滴出現；

(5)A．甲烷和溴水不反應，但是甲烷和氯氣、溴蒸氣等在光照條件下可發生取代反應，錯誤；

B．甲烷性質穩定，與強酸、強堿、強氧化劑一般都不能反應，正確；

C．玻璃管中固體粉末由黑變紅，說明氧化銅被還原，體現了甲烷的還原性，錯誤；

故答案為：B。