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
1
1
不合理,理由是
甲烷中含有氢元素
甲烷中含有氢元素

【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
检查装置的气密性
检查装置的气密性
,其合理的操作顺序是
⑥①③⑤④②
⑥①③⑤④②
(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
【现象分析与数据处理】
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
Cu H2OCO2
Cu H2OCO2

【实验结论】
①CH4
(填“有”或“没有”)还原性.如没有,不作答;如有,则乙同学的假设
4
4
正确,原因是
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.
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.

②装置A中发生的反应方程式为
2CH4+7CuO
  △  
.
 
7Cu+4H2O+CO+CO2
2CH4+7CuO
  △  
.
 
7Cu+4H2O+CO+CO2
 0  40248  40256  40262  40266  40272  40274  40278  40284  40286  40292  40298  40302  40304  40308  40314  40316  40322  40326  40328  40332  40334  40338  40340  40342  40343  40344  40346  40347  40348  40350  40352  40356  40358  40362  40364  40368  40374  40376  40382  40386  40388  40392  40398  40404  40406  40412  40416  40418  40424  40428  40434  40442  211419 

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