Question

【題目】I、某研究性學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證CH4是否具有還原性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)過程中觀察到無水CuSO4逐漸變藍(lán)，澄清石灰水出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則CH4與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為____ __ 。

（2）研究小組將CH4通入溴水時(shí)，發(fā)現(xiàn)溴水逐漸褪色，你認(rèn)為原因可能是____ 。

請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明你的結(jié)論(用文字表示，不必畫實(shí)驗(yàn)裝置圖)___ _____________ 。

II、（1）工業(yè)上用電石-乙炔生產(chǎn)氯乙烯的反應(yīng)如下：CaO+3CCaC2+CO

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

電石-乙炔法的優(yōu)點(diǎn)是流程簡單，產(chǎn)品純度高，而且不依賴與石油資源。

電石-乙炔法的缺點(diǎn)是： 、 。

（2）乙烷和氯氣反應(yīng)可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加熱分解得到氯乙烯和氯化氫。請?jiān)O(shè)計(jì)以乙烯和氯氣為原料制取氯乙烯的方案（其他原料自選），用化學(xué)方程式表示（不必注明反應(yīng)條件）。要求：①反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫必須用于氯乙烯的制備；②不再產(chǎn)生其他廢液。

Answer 1

【答案】I、（1）CH4＋4CuOCO2＋4Cu＋2H2O （2）溴單質(zhì)與甲烷發(fā)生了取代反應(yīng) 用pH試紙檢驗(yàn)反應(yīng)前后溶液的pH，如果pH明顯變小，則表明二者發(fā)生了取代反應(yīng)(或溴單質(zhì)被甲烷氣體帶走 用pH試紙檢驗(yàn)反應(yīng)前后溶液的pH，如果pH沒有明顯變化，則表明溴單質(zhì)被甲烷氣體帶走 ) II、（1）(各1分）反應(yīng)溫度高，能耗大 使用的催化劑毒性大

（2）(3分）CH2＝CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl；CH2ClCH2ClCH2＝CHCl+HCl

HC≡CH+HCl→CH2＝CHCl。

【解析】

試題分析：I、（1）五水硫酸銅為藍(lán)色，說明有水生成，澄清石灰水出現(xiàn)渾濁，說明有二氧化碳生成，根據(jù)原子守恒，CH4與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋4CuOCO2＋4Cu＋2H2O；

（2）CH4通入溴水時(shí)，發(fā)現(xiàn)溴水逐漸褪色，說明溴參加了反應(yīng)或溴被帶走，因甲烷為飽和烴，所以溴單質(zhì)可能與甲烷發(fā)生了取代反應(yīng)或溴單質(zhì)被甲烷氣體帶走，假如發(fā)生取代反應(yīng)，必有溴化氫生成，用pH試紙檢驗(yàn)反應(yīng)前后溶液的pH，如果pH明顯變小，則表明二者可能發(fā)生了取代反應(yīng)，若溴單質(zhì)被甲烷氣體帶走，溴單質(zhì)溶于水顯酸性，用pH試紙檢驗(yàn)反應(yīng)前后溶液的pH，如果pH沒有明顯變化，則表明溴單質(zhì)可能被甲烷氣體帶走；

II、（1）工業(yè)在高溫下生產(chǎn)電石，用電石生產(chǎn)乙炔，耗能大，由于乙炔與HCl的反應(yīng)在氯化汞的作用下進(jìn)行，污染環(huán)境；

（2）以乙烯和氯氣為原料制取氯乙烯，可由乙烯和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二氯乙烷，1，2-二氯乙烷發(fā)生消去反應(yīng)生成氯乙烯和氯化氫，生成的氯化氫和乙炔發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烯，涉及反應(yīng)有CH2＝CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl、CH2ClCH2ClCH2＝CHCl+HCl、HC≡CH+HCl→CH2＝CHCl。