- 试题详情及答案解析
- （实验班做）已知碳化铝（Al4C3）与水反应生成氢氧化铝和甲烷。为了探究甲烷性质，某同学设计如下两组实验方案；甲方案探究甲烷与氧化剂反应（如图1所示）；乙方案探究甲烷与氯气反应的条件（如图2所示）。
甲实验现象：溴水无颜色变化，澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜变蓝色。乙实验操作过程：通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气（体积比为1∶4）混合气体（I、II），II瓶用预先准备好的黑色纸套套上，I瓶放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）。按图2安装好装置，并加紧弹簧夹a和b。
（1）写出碳化铝与硫酸反应的化学方程式 。
（2）实验甲中浓硫酸的作用是 ，集气瓶中收集到的气体能否直接排入空气中？ （填“能”或“否”）。
（3）下列对实验甲有关现象与结论的叙述都正确的是（ ）
（4）写出硬质试管里可能发生的化学方程式 ，（按甲烷与氧化铜物质的量之比4：7）A．酸性高锰酸钾溶液不褪色，结论是通常条件下，甲烷不能与强氧化剂反应 B．硬质试管里黑色粉末无颜色变化，结论是甲烷不与氧化铜反应 C．硬质试管里黑色粉末变红色，推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳 D．甲烷不能与溴水反应，推知甲烷不能与卤素单质反应
（5）过一段时间，打开图2的a、b弹簧夹，I、II中观察到现象是 。- 答案：19、Al4C3 + 6H2SO4 = 2Al2(SO4)3 + 3CH4↑ （2）干燥甲烷 否 （3） A
（4） 4CH4 + 7CuO△7Cu +CO↑ +CO2 ↑+4H2O （5） 在Ⅰ瓶中，颜色逐渐变浅且有油状液体产生，出现白雾且可以看见水倒吸入Ⅰ瓶中。- 试题分析：（1）已知碳化铝（Al4C3）与水反应生成氢氧化铝和甲烷，所以碳化铝与硫酸反应的化学方程式为：Al4C3 + 6H2SO4 = 2Al2(SO4)3 + 3CH4↑（2）甲方案探究甲烷与氧化剂反应，所以实验甲中浓硫酸的作用是干燥甲烷，甲烷是污染空气的气体，不能直接排放到大气中。（3）甲烷性质稳定，常温下，不能和酸性高锰酸钾溶液、硝酸、氢氧化钠等反应，酸性高锰酸钾溶液不褪色，结论是通常条件下，甲烷不能与强氧化剂反应，A正确；硬质试管里黑色粉末逐渐变红，B错误；硬质试管里黑色粉末变红色，推断氧化铜与甲烷反应生成铜，是否有CO或CO2生成，需进一步检验，C错误；甲烷不能与溴水反应，不说明甲烷不能与卤素单质反应，D错误。（4）根据澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜变蓝色，说明甲烷与氧化铜反应生成铜、二氧化碳和水，因为甲烷与氧化铜物质的量之比4：7，再根据质量守恒定律可知有CO生成，所以硬质试管里可能发生的化学方程式为：4CH4+7CuO△7Cu+CO↑+CO2 ↑+4H2O（5）因为甲烷与氯气在光照的条件下能发生取代反应，I、II中观察到现象是：在Ⅰ瓶中，颜色逐渐变浅且有油状液体产生，出现白雾且可以看见水倒吸入Ⅰ瓶中。
考点：考查铝的化合物的性质，甲烷的实验室制法、性质等知识。