Question

【题目】甲烷在加热条件下可还原氧化铜，气体产物除水蒸气外，还有碳的氧化物。某化学小组利用如图装置探究其反应产物。

[查阅资料]

①CO能与银氨溶液反应：CO＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－===2Ag↓＋2NH4+＋CO32-＋2NH3

②Cu2O为红色，不与Ag＋反应，能发生反应：Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O

（1）装置A中反应的化学方程式为________________________________________。

（2）按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→____________。(填字母编号，装置不重复使用)

（3）实验中滴加稀盐酸的操作为____________________________________。

（4）已知气体产物中含有CO，则装置C中可观察到的现象是____________________；装置F的作用为_____________________。

（5）当反应结束后，装置D处试管中固体全部变为红色。

①设计实验证明红色固体中含有Cu2O：___________________________________________。

②为了证明红色固体中是否含有Cu，甲同学设计如下实验：向少量红色固体中加入适量0.1mol/L AgNO3溶液，发现溶液变蓝，据此判断红色固体中含有Cu。乙同学认为该方案不合理，欲证明甲同学的结论，还需增加如下对比实验，完成表中内容。

实验步骤(不要求写出具体操作过程)	预期现象和结论
______________	若观察到溶液不变蓝，则证明红色固体中含有Cu；若观察到溶液变蓝，则不能证明红色固体中含有Cu

Answer 1

【答案】Al4C3 + 12HCl ====3CH4↑ + 4AlCl3F→D→B→E→C→G先打开分液漏斗上方玻璃塞（或让玻璃塞小孔与分液漏斗通气孔对齐），再打开下方活塞，使稀盐酸缓慢滴下试管底部有黑色固体生成（或试管内有银镜生成）除去甲烷气体中混有的HCl气体和水蒸气取少量红色固体，加入适量稀硫酸，若溶液变为蓝色，则证明红色固体中含有Cu2O取少量纯净Cu2O固体于试管中，加入适量0.1 mol·L－1AgNO3溶液

【解析】

装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷，甲烷在加热条件下可还原氧化铜，气体产物除水蒸气外，还有碳的氧化物，生成的甲烷气体通过装置F吸收混有的氯化氢，干燥气体，通过装置D加热还原氧化铜，通过装置B检验生成的水蒸气，通过装置E检验吸收生成产物二氧化碳，通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳，CO能与银氨溶液反应：CO＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－===2Ag↓＋2NH4+＋CO32-＋2NH3，最后用排水法吸收和收集尾气。

（1）装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷，反应的化学方程式为：Al4C3+12HCl=3CH4 ↑+4AlCl3，故答案为：Al4C3+12HCl=3CH4 ↑+4AlCl3；

（2）装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷，甲烷在加热条件下可还原氧化铜，气体产物除水蒸气外，还有碳的氧化物，生成的甲烷气体通过装置F干燥，通过装置D加热还原氧化铜，通过装置B检验生成的水蒸气，通过装置E检验吸收生成产物二氧化碳，通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳，CO能与银氨溶液反应：CO＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－===2Ag↓＋2NH4+＋CO32-＋2NH3，最后用排水法吸收和收集气体，按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→F→D→B→E→C→G，故答案为：F→D→B→E→C→G；

（3）实验中滴加稀盐酸的操作是：先打开分液漏斗上口的玻璃塞（或先将分液漏斗上口的玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔），再将分液漏斗下面的旋塞打开，使稀盐酸缓慢滴下，故答案为：先打开分液漏斗上口的玻璃塞（或先将分液漏斗上口的玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔），再将分液漏斗下面的旋塞打开，使稀盐酸缓慢滴下；

（4）气体含有一氧化碳，C中银氨溶液被一氧化碳还原生成银单质，试管内有黑色固体生成，F是除去甲烷中杂质气体氯化氢和水蒸气，故答案为：试管内有黑色固体生成；除去甲烷中的HCl和H2O；

（5）当反应结束后，装置D处试管中固体全部变为红色，

①实验证明红色固体中含有Cu2O的方法为：取少量红色固体，加入适量稀硫酸，若溶液变蓝色，说明含铜离子，则证明含Cu2O，故答案为：取少量红色固体，加入适量稀硫酸，若溶液变蓝色，则证明含Cu2O；

②欲证明红色固体中是否含有Cu，甲同学设计如下实验：向少量红色固体中加入适量的0.1mol/LAgNO3溶液，发现溶液变蓝，据此判断红色固体中含有Cu。乙同学认为该方案不合理，欲证明甲同学的结论，还需要增加对比实验：取少量的Cu2O固体于试管中，加入适量的0.1mol/LAgNO3溶液，若溶液不变蓝，则可以排除红色固体中氧化亚铜的干扰，证明其中含铜，故答案为：取少量的Cu2O固体于试管中，加入适量的0.1mol/LAgNO3溶液。