Question

研究性学习小组进行CH₄的性质探究实验。

（1）通入高锰酸钾酸性溶液，现象是_____。

（2）在无色玻璃集气瓶中与Cl₂混合后光照，现象是____。

（3）为了验证CH₄是否具有还原性，某小组设计了如下实验：

实验过程中还观察到无水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______。

（4）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) _______。

Answer

高锰酸钾酸性溶液无变化 集气瓶内气体颜色变浅，有油状液体生成 CH4＋4CuOCO2＋4Cu＋2H2O 溴单质与甲烷发生了取代反应 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(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)

【解析】

（1）甲烷的化学性质稳定，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，因此通入高锰酸钾酸性溶液后溶液无明显变化；

（2）甲烷与氯气发生取代反应，因此在无色玻璃集气瓶中与Cl2混合后光照，现象是集气瓶内气体颜色变浅，有油状液体生成；

（3）甲烷被氧化铜氧化，生成水和二氧化碳，氧化铜被还原为铜，因此反应的方程式为CH4＋4CuOCO2＋4Cu＋2H2O；

（4）溴单质与甲烷发生了取代反应，因此溴水逐渐褪色，可用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(或溴单质被甲烷气体带走，可用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)。