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【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)

CO能与银氨溶液反应:CO2Ag(NH3)22OH=2Ag↓+2NH4CO322NH3

Cu2O为红色,不与Ag反应,发生反应:Cu2O2H=Cu2CuH2O

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_____________________

3)实验中滴加稀盐酸的操作是_________________________

4)已知气体产物中含有CO,则装置C中可能观察到的现象是___________________________;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0.1 mol/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,还需要增加对比实验,完成表中内容。

实验步骤(不要求写出具体的操作过程)

预期现象与结论

________________________

若观察到溶液不变蓝,则证明红色固体中含有Cu

【答案】Al4C312HCl=3CH4↑+4AlCl3 FDBECG 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 试管内有黑色固体生成 除去甲烷中的HClH2O 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 取少量的Cu2O固体于试管中,加入适量的0.1 mol/L AgNO3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:CO2Ag(NH3)22OH=2Ag↓+2NH4CO322NH3,最后用排水法吸收和收集尾气,据此解答。

(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:Al4C312HCl=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:2Ag(NH3)22OH=2Ag↓+2NH4CO322NH3,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AFDBECG

(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;

(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;

(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

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:即取少量的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。

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已知:

请回答:

(1)化合物A的结构简式_______

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(4)写出D+EF的化学方程式_______

(5)写出化合物E可能的同分异构体的结构简式_______,须同时符合:1H-NMR谱表明分子中有3种氢原子,IR谱显示有NH键存在;②分子中没有同一个碳上连两个()氮的结构。

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(2)步骤Ⅱ中所用仪器的名称为_____ 。碱液在仪器中处于_____(填“上层”或“下层”),如何判断有机相已经洗至中性:______

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