5.
已知碳化铝\(\rm{(Al_{4}C_{3})}\)与水反应生成氢氧化铝和甲烷。为了探究甲烷性质,某同学设计如下两组实验方案;甲方案探究甲烷与氧化剂反应\(\rm{(}\)如图\(\rm{1}\)所示\(\rm{)}\);乙方案探究甲烷与氯气反应的条件\(\rm{(}\)如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{)}\)。
乙实验操作过程:通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气\(\rm{(}\)体积比为\(\rm{1∶4)}\)混合气体\(\rm{(I}\)、\(\rm{II)}\),\(\rm{II}\)瓶用预先准备好的黑色纸套套上,\(\rm{I}\)瓶放在光亮处\(\rm{(}\)不要放在日光直射的地方,以免引起爆炸\(\rm{)}\)。按图\(\rm{2}\)安装好装置,并加紧弹簧夹\(\rm{a}\)和\(\rm{b}\)。
\(\rm{(1)}\)按图\(\rm{1}\)连接好装置后,实验前应先_____________________________________。
\(\rm{(2)}\)写出碳化铝与硫酸反应的化学方程式___________________________________。
\(\rm{(3)}\)下列对实验甲有关现象与结论的叙述都正确的是\(\rm{(}\) \(\rm{)}\)
A.酸性高锰酸钾溶液不褪色,结论是通常条件下,甲烷不能与强氧化剂反应
B.硬质试管里黑色粉末无颜色变化,结论是甲烷不与氧化铜反应
C.硬质试管里黑色粉末变红色,推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳
D.甲烷不能与溴水反应,推知甲烷不能与卤素单质反应
\(\rm{(4)}\)某同学对\(\rm{CH_{4}}\)还原\(\rm{CuO}\)的产物提出了以下假设:
假设\(\rm{1}\):\(\rm{Cu}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\);
假设\(\rm{2}\):\(\rm{Cu}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}O}\);
假设\(\rm{3}\):\(\rm{Cu}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}O}\);
假设\(\rm{4}\):\(\rm{Cu}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}O}\)
其中假设______明显不合理。经测定甲烷与氧化铜反应时每消耗\(\rm{1mol}\)甲烷转移电子为\(\rm{7mol}\),写出甲烷与氧化铜在加热条件下发生反应的化学方程式_____________________。
\(\rm{(5)}\)过一段时间,打开图\(\rm{2}\)的\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)弹簧夹,\(\rm{I}\)、\(\rm{II}\)中观察到现象是____________________。