Question

天然气的主要成分是甲烷（CH₄），甲烷不仅是一种很好的燃料，而且是一种重要的化工原料．请你根据下列信息回答问题：
（1）甲烷在高温下可以分解为炭黑和氢气，炭黑可用来制造高级油墨．甲烷分解的化学方程式为：CH₄

高温

C+2H₂，进行该反应必须使甲烷处于特别的环境中，你认为此处所指的特别环境是

隔绝空气条件下的高温加热

． 
（2）甲烷与氯气（C1₂）混合后在光照下可以发生下列反应：
CH₄+Cl₂

光

CH₃Cl+HCl       CH₃C1+Cl₂

光

CH₂Cl₂+HCl   CH₂Cl₂+Cl₂

光

CHCl₃+HCl         CHCl₃+Cl₂

光

CCl₄+HCl
常温下，CH₃Cl是气体，CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄都是液体．CCl₄可用于灭火，其原因是

C

（选填下列选项的序号）．
A．CCl₄是液体      B．CCl₄含有Cl元素   C．CCl₄中碳元素已经是最高的+4价，最稳定      D．CCl₄的相对分子质量最大
（3）把CH₃Cl缓慢通入被加热的烧碱溶液中，发生的反应为：CH₃Cl+NaOH

H2O

△

CH₃OH+NaCl+H₂O．为了验证该反应的存在，某化学兴趣小组的同学做了下列实验：
①把一定量的CH₃Cl缓慢通入被稀硝酸酸化的AgNO₃溶液中，无白色沉淀产生，CH₃C1全部从溶液中逸出．②把一定量CH₃Cl缓慢通入被加热的烧碱溶液中，有少部分CH₃Cl从溶液中逸出．一段时间后停止加热，待溶液温度降到接近室温后，取少量反应后的混合液于另一试管中，滴加稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO₃溶液，发现有白色沉淀产生．
该实验第①步的目的是

与实验②形成对比

，该实验现象说明了什么？

说明CH₃Cl不能提供产生AgCl白色沉淀的Cl^-；

．
实验②中，滴加稀硝酸至溶液呈酸性的原因是

中和反应后的混合液里过量的NaOH，避免对产生AgCl白色沉淀的干扰

．

Answer 1

分析：（1）根据甲烷发生分解反应来考虑，如果在空气中直接高温，甲烷会氧气反应；
（2）CCl₄可用于灭火，并不是因为它是液体，例如液态氧也是液体，但它具有助燃性，不能用来灭火，也不是因为含有Cl元素，氯气中含有碳元素但不能灭火；主要从化学性质稳定方面考虑；
（3）根据通过对照实验的不同现象来分析出CH₃Cl不能提供产生AgCl白色沉淀的Cl^--的结论；滴加稀硝酸至溶液呈酸性的原因是排除氢氧根离子的实验干扰．

解答：解：（1）该反应是甲烷分解，如果不隔绝空气，甲烷会与氧气反应，所以特别环境是隔绝空气条件下的高温加热；
（2）CCl₄可用于灭火必须是化学性质稳定，不以反应，覆盖在可燃物表面隔绝了空气；
（3）第①步的目的与实验②形成对比，根据CH₃Cl缓慢通入被稀硝酸酸化的AgNO₃溶液中，无白色沉淀产生，CH₃Cl缓慢通入被加热的烧碱溶液中，能与硝酸银反应生成白色沉淀，说明CH₃Cl不能提供产生AgCl白色沉淀的Cl^--；滴加稀硝酸至溶液呈酸性的原因是先将过量的氢氧化钠反应掉，因为氢氧化钠能与硝酸银反应生成沉淀，避免对产生AgCl白色沉淀的干扰．
故答案为：
（1）隔绝空气条件下的高温加热；
（2）C；
（3）与实验②形成对比；说明CH₃Cl不能提供产生AgCl白色沉淀的Cl^--；中和反应后的混合液里过量的NaOH，避免对产生AgCl白色沉淀的干扰．

点评：解答本题的关键是要利用好对照试验的设计，避免对产生AgCl白色沉淀的干扰，避免出现错误结论．