甲烷(CH4)气体难溶于水,不与浓硫酸、硫酸铜、碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的固体混合物)、澄清石灰水等起反应。甲烷具有还原性,在加热条件下与氧化铜发生反应,生成铜、水和二氧化碳。
某化学小组为验证甲烷的组成,设计了如下图所示实验。 该实验装置气密性良好,实验中所用试剂均足量。
已知装置 B、C、D、E中分别盛有浓硫
酸、白色无水CuSO4固体、碱石灰、澄清石灰水,而且已知白色无水CuSO4固体遇水会变蓝色。
(1)实验步骤:
I.通人甲烷气体。
Ⅱ.点燃酒精灯加热,反应一段时间后,停止加热。
Ⅲ.继续通甲烷至玻璃管冷却。
(2)有关现象:
①A中黑色固体变红色;②C中未见变蓝色;③E中未见出现浑浊。
(3)有关数据:
| A中玻璃管及物质总质量/g | B装置及物质总质量/g | D装置及物质总质量/g | |
| 反应前 | 108.0 | 212.0 | 131.0 |
| 反应后 | 106.4 | 212.9 | 132.1 |
请回答下列问题:
(1)实验室若用无水醋酸钠固体和碱石灰混合加热制取甲烷,则发生装置类型与 相同。
A.用石灰石与稀盐酸制二氧化碳 B.用过氧化氢制氧气 C.用高锰酸钾制氧气
(2)甲烷还原氧化铜的化学方程式为 。
(3)实验过程中通入甲烷的作用各不相同。步骤 I 是 ; 步骤Ⅱ 是还原氧化铜;步骤Ⅲ是 。
(4)请根据该实验数据列计算式,证明甲烷中不含氧元素。相关计算式为 。
小红与小明同学各设计了一个优化实验方案,小红验证某溶液中含有碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠,小明验证某氯化钠溶液中含有含有碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠并提纯氯化钠,其实验流程及部分实验现象如下图所示,除虚线箭头部分外,其余步骤流程相同,所选甲、乙试剂不同。
(1)样品溶液的
pH 7(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)甲、乙试剂选择正确的一组是 (填序号)。
| 小红 | 小明 | |
| A | 甲:氯化钡 乙:稀盐酸 | 甲:硝酸钡 乙:稀硝酸 |
| B | 甲:硝酸钡 乙:稀硝酸 | 甲:氯化钡 乙:稀盐 |
| C | 甲:硝酸钡 乙:稀盐酸 | 甲:氯化钡 乙:稀硝酸 |
(3)两位同学在加入试剂甲后,现象相同,即步骤Ⅲ中加入试剂甲后的现象是 。
(4)小明同学第Ⅳ得到的滤液中除指示剂外还含有的溶质是 。