Question

4．某小组查阅资料发现：①CO₂与H₂能在催化剂表面反应生成CH₄与H₂O；②CH₄在高温下能与CuO反应生成铜、二氧化碳和水．为探究上述反应，设计如下装置：

（1）仪器M的名称是酒精灯，装置B的作用是吸收二氧化碳，B中发生反应的化学方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（与CO₂和Ca（OH）₂的反应相似）．
（2）设计装置C的目的是除去气体中的水蒸气，若要证明D中有CO₂生成，则需在E、F之间增加盛有澄清的石灰水的洗气瓶．
（3）一段时间后，装置D中黑色固体变红，E中白色固体变蓝，该小组由此得出结论：以上实验证明CH₄在高温条件下能与CuO反应．你是否同意他们的结论不同意，原因是氢气和甲烷气体都具有还原性．

Answer 1

分析 （1）①根据实验室常用仪器解答；根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水解答；
（2）根据CO₂与H₂能在催化剂表面反应生成CH₄与H₂O，所以应该先用洗气瓶C除去水进行解答；根据检验二氧化碳用澄清的石灰水解答；浓硫酸具有吸水性解答；
（3）根据由黑色固体变红，说明已被还原，不仅甲烷有还原性，氢气也有解答．

解答 解：
（1）根据实验室常用仪器可知：M酒精灯；装置B是用于吸收二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为 2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）浓硫酸具有吸水性，CO₂与H₂能在催化剂表面反应生成CH₄与H₂O，所以应该先用洗气瓶C除去水，检验二氧化碳用澄清的石灰水，若要证明D中有CO₂生成，则需在E、F之间增加盛有澄清的石灰水溶液的洗气瓶．
（3）D中的黑色固体变红，说明已被还原，氢气和甲烷气体都具有还原性，都能生成水，所以不同意他们的结论；
故答案为：（1）酒精灯；吸收二氧化碳；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）除去气体中的水蒸气；澄清的石灰水；
（3）不同意；氢气和甲烷气体都具有还原性．

点评 本题难度不是很大，以实验探究的形式考查常见气体的性质，熟练掌握常见气体的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键．