Question

甲、乙两位同学在学习甲烷性质时，发现甲烷与氢气和一氧化碳性质上有很多相似之处，如密度比空气小，难溶于水，具有可燃性等。但H₂和CO具有还原性，那么甲烷有没有还原性呢？

【假设猜想】甲同学：甲烷没有还原性

            乙同学：甲烷有还原性，并对甲烷还原氧化铜的产物提出了下列假设：

      假设1：Cu、CO₂

假设2：Cu、CO、H₂O

假设3：Cu、CO₂、H₂O

假设4：Cu、CO、CO₂、H₂O

其中假设    ⑴    不合理，理由是                    ⑵                

【查阅资料】无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色

【设计实验步骤】（假设药品都是足量的）

为了判断假设的合理性，乙同学设计了以下装置

 

①分别称量装置A、B、C的质量

②再次分别称量装置A、B、C的质量

③向玻璃管中装入CuO通一段时间的CH₄

④停止加热，继续通入CH₄至冷却到室温

⑤缓缓通入足量的CH₄，加热装置A，使其充分反应

甲同学认为还缺少一个步骤，缺少的步骤是⑥______________⑶_________________，其合理的操作顺序是          ⑷_____________（填序号）。

【进行实验】乙同学按照正确的步骤进行实验，并记录了实验现象和数据

①装置A中的黑色粉末变红；装置B中白色粉末变蓝；装置C中石灰水变浑浊

②称量数据如表所示。

	A中玻璃管（含药品）质量	装置B的质量	装置C的质量
反应前	150g	156.6g	256.8g
反应后	147.2g	158.4g	257.9g

【现象分析和数据处理】

根据装置A、B、C中的现象可推知，CH₄与CuO充分反应后的产物依次是____⑸_____。

【实验结论】

①CH₄_     _⑹_    _(填“有”或“没有”)还原性。如没有，不作答；如有，则乙同学的假设     ⑺      正确，原因是_____________⑻________________

②装置A中发生的反应方程式为______________________⑼__________________。

Answer 1

⑴1  ⑵甲烷中含有氢元素   ⑶检查装置的气密性    ⑷⑥①③⑤④②　　

⑸Cu H₂O CO₂  ⑹有   ⑺4   ⑻根据质量守恒定律，生成的二氧化碳中碳元素的质量为0.3g，生成的水中氢元素的质量为0.2g，C：H＝3：2 而甲烷中C：H＝4：1，因此还生成CO  ⑼2CH₄+7CuO7Cu+4H₂O+CO+CO₂