Question

4．已知X、Y分別由原子序數依次增大的A、B、C、D四種短周期元素中的兩種組成，A、B、C同周期，且C原子能形成雙原子陰離子．已知化合物X是離子化合物，其離子具有相同的電子層結構，氣體甲是天然氣的主要成分．

（1）氣體甲的電子式寫出反應①的化學方程式Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄．
（2）若紅色固體乙是一種單質，寫出反應③的化學方程式CH₄+4CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Cu+CO₂+2H₂O．
（3）有人認為，乙中還含有Cu₂O，請設計實驗證明取少量反應產物，滴加足量稀硫酸，若溶液由無色變為藍色，證明產物Cu中含有Cu₂O；若溶液不變藍色，證明產物Cu中不含Cu₂O．（已知Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O）

Answer 1

分析 氣體甲是天然氣的主要成分，則甲為CH₄，X是由上述四種元素中的兩種組成的離子化合物，其離子具有相同的電子層結構，且X與水反應得到甲烷與沉淀，應是金屬碳化物與水反應，可推知X為Al₄C₃，反應得到的沉淀為氫氧化鋁，甲烷與CuO反應得到紅色固體單質乙為Cu，生成沉淀為Al（OH）₃，可與氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO₂，C形成的雙原子陰離子為O₂^2-，C為O元素，以此解答該題．

解答 解：（1）氣體甲為CH₄，為共價化合物，電子式為，反應①為碳化鋁的水解反應，化學方程式為Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄，
故答案為：； Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄；
（2）高溫下CuO與甲烷發生氧化還原反應，反應的化學方程式為CH₄+4CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Cu+CO₂+2H₂O，故答案為：CH₄+4CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Cu+CO₂+2H₂O；
（3）紅色物質如為銅，加入稀硫酸不反應，無明顯現象，如含有Cu₂O，加入稀硫酸發生Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O，生成Cu²⁺，溶液變藍色，則可取少量反應產物，滴加足量稀硫酸，若溶液由無色變為藍色，證明產物Cu中含有Cu₂O；若溶液不變藍色，證明產物Cu中不含Cu₂O，
故答案為：取少量反應產物，滴加足量稀硫酸，若溶液由無色變為藍色，證明產物Cu中含有Cu₂O；若溶液不變藍色，證明產物Cu中不含Cu₂O．

點評 本題考查考查無機物的推斷，為高頻考點，側重于學生的分析能力、實驗能力的考查，注意把握物質的性質，難度不大，注意把握提給信息以及物質的性質．