Question

天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），甲烷不僅是一種很好的燃料，而且是一種重要的化工原料．請你根據下列信息回答問題：
（1）甲烷在高溫下可以分解為炭黑和氫氣，炭黑可用來制造高級油墨．甲烷分解的化學方程式為：CH₄C+2H₂，進行該反應必須使甲烷處于特別的環境中，你認為此處所指的特別環境是______． 
（2）甲烷與氯氣（C1₂）混合后在光照下可以發生下列反應：
CH₄+Cl₂CH₃Cl+HCl       CH₃C1+Cl₂CH₂Cl₂+HCl   CH₂Cl₂+Cl₂CHCl₃+HCl         CHCl₃+Cl₂CCl₄+HCl
常溫下，CH₃Cl是氣體，CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄都是液體．CCl₄可用于滅火，其原因是______（選填下列選項的序號）．
A．CCl₄是液體      B．CCl₄含有Cl元素   C．CCl₄中碳元素已經是最高的+4價，最穩定      D．CCl₄的相對分子質量最大
（3）把CH₃Cl緩慢通入被加熱的燒堿溶液中，發生的反應為：CH₃Cl+NaOHCH₃OH+NaCl+H₂O．為了驗證該反應的存在，某化學興趣小組的同學做了下列實驗：
①把一定量的CH₃Cl緩慢通入被稀硝酸酸化的AgNO₃溶液中，無白色沉淀產生，CH₃C1全部從溶液中逸出．②把一定量CH₃Cl緩慢通入被加熱的燒堿溶液中，有少部分CH₃Cl從溶液中逸出．一段時間后停止加熱，待溶液溫度降到接近室溫后，取少量反應后的混合液于另一試管中，滴加稀硝酸至溶液呈酸性，再滴入AgNO₃溶液，發現有白色沉淀產生．
該實驗第①步的目的是______，該實驗現象說明了什么？______．
實驗②中，滴加稀硝酸至溶液呈酸性的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據甲烷發生分解反應來考慮，如果在空氣中直接高溫，甲烷會氧氣反應；
（2）CCl₄可用于滅火，并不是因為它是液體，例如液態氧也是液體，但它具有助燃性，不能用來滅火，也不是因為含有Cl元素，氯氣中含有碳元素但不能滅火；主要從化學性質穩定方面考慮；
（3）根據通過對照實驗的不同現象來分析出CH₃Cl不能提供產生AgCl白色沉淀的Cl^--的結論；滴加稀硝酸至溶液呈酸性的原因是排除氫氧根離子的實驗干擾．
解答：解：（1）該反應是甲烷分解，如果不隔絕空氣，甲烷會與氧氣反應，所以特別環境是隔絕空氣條件下的高溫加熱；
（2）CCl₄可用于滅火必須是化學性質穩定，不以反應，覆蓋在可燃物表面隔絕了空氣；
（3）第①步的目的與實驗②形成對比，根據CH₃Cl緩慢通入被稀硝酸酸化的AgNO₃溶液中，無白色沉淀產生，CH₃Cl緩慢通入被加熱的燒堿溶液中，能與硝酸銀反應生成白色沉淀，說明CH₃Cl不能提供產生AgCl白色沉淀的Cl^--；滴加稀硝酸至溶液呈酸性的原因是先將過量的氫氧化鈉反應掉，因為氫氧化鈉能與硝酸銀反應生成沉淀，避免對產生AgCl白色沉淀的干擾．
故答案為：
（1）隔絕空氣條件下的高溫加熱；
（2）C；
（3）與實驗②形成對比；說明CH₃Cl不能提供產生AgCl白色沉淀的Cl^--；中和反應后的混合液里過量的NaOH，避免對產生AgCl白色沉淀的干擾．
點評：解答本題的關鍵是要利用好對照試驗的設計，避免對產生AgCl白色沉淀的干擾，避免出現錯誤結論．