Question

I、某研究性学习小组为了验证CH₄是否具有还原性，设计了如下实验：

（1）实验过程中观察到无水CuSO₄逐渐变蓝，澄清石灰水出现浑浊现象，则CH₄与CuO反应的化学方程式为____ __                                           。

（2）研究小组将CH₄通入溴水时，发现溴水逐渐褪色，你认为原因可能是____              。

请设计一个实验方案证明你的结论(用文字表示，不必画实验装置图)___  ________       _____                                                                             。

II、（1）工业上用电石-乙炔生产氯乙烯的反应如下：CaO+3CCaC₂+CO

CaC₂+2H₂OCH≡CH+Ca(OH)₂       CH≡CH+HCl CH₂=CHCl

电石-乙炔法的优点是流程简单，产品纯度高，而且不依赖与石油资源。

电石-乙炔法的缺点是：                                、                              。

（2）已知ClCH₂CH₂Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢。请设计以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案（其他原料自选），用化学方程式表示（不必注明反应条件）。

Answer

I、（1）CH4＋4CuOCO2＋4Cu＋2H2O （2分）

（2）溴单质与甲烷发生了取代反应（1分） ； 用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH明显变小，则表明二者发生了取代反应（2分）(或：溴单质被甲烷气体带走 ； 用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH没有明显变化，则表明溴单质被甲烷气体带走 )

II、（1）(各1分）反应温度高，能耗大 使用的催化剂毒性大

（2）(各1分）CH2＝CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl； CH2ClCH2ClCH2＝CHCl+HCl

【解析】

试题分析：I（1）五水合硫酸铜为蓝色，无水CuSO4逐渐变蓝，说明有水生成，澄清石灰水出现浑浊，说明有二氧化碳生成，根据原子守恒，CH4与CuO反应的化学方程式为：CH4+4CuOCO2+4Cu+2H2O；

（2）CH4通入溴水时，发现溴水逐渐褪色，说明溴参加了反应或溴被带走，因甲烷为饱和烃，所以溴单质可能与甲烷发生了取代反应或溴单质被甲烷气体带走，假如发生取代反应，必有溴化氢产物，用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH明显变小，则表明二者可能发生了取代反应，若溴单质被甲烷气体带走，溴单质溶于水显酸性，用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH没有明显变化，则表明溴单质可能被甲烷气体带走；

II（2）工业在高温下生产电石，用电石生产乙炔，耗能大，由于乙炔与HCl的反应在氯化汞的作用下进行，使用的催化剂毒性大，污染环境；

（4）以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯，可由乙烯和氯气发生加成反应生成1，2-二氯乙烷，1，2-二氯乙烷发生消去反应生成氯乙烯，涉及反应有CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl、CH2ClCH2Cl CH2=CHCl+HCl。

考点：考查甲烷的性质实验设计与评价。