摘要:下图为H2还原CuO的有关实验图象.图中纵坐标为生成铜的质量.横坐标为通入H2的质量.则通入a g H2的作用是 .(b-a)的质量为 g.

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定性和定量结合既是化学的重要思想,也是研究物质组成的重要方法。某研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体Cu中是否含有Cu2O(红色),进行了认真的研究。请你一起踏上探究之路,回答下列问题。
【查阅资料】①无水CuSO4遇水变蓝    ②高温灼烧CuO生成Cu2O和O2  ③Cu2O与稀H2SO4反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
【设计实验方案】
方案1 取该红色固体加入适量稀H2SO4,实验现象为       ,结论为红色固体中含有Cu2O.
方案2 装置如图所示,拟通过干燥管中CuSO4变蓝来判断红色固体是否含有Cu2O.

(1)为确保探究的科学、合理、安全.实验中还应采取的措施有     ;(填序号)
①加热前先排尽装置中的空气
②在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置
③在盛有CuSO4的干燥管后再连接一个装有浓H2SO4的洗气瓶
(2)由方案2实验后得出结论:红色固体中含有Cu2O.写出红色固体Cu2O与H2反应的化学方程
                        
方案3 称得干燥坩埚(常用于固体加热的容器)的质量为ag,取红色固体置于坩埚中称得总质量为bg,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后坩埚与固体总质量为cg.
(1)该实验方案最少得进行     次称量;
(2)若确认红色固体中含有Cu2O,则c与a,b应符合的数学关系式为     

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一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学,

(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应,得到CO和H2,该反应的化学方程式为  ▲    得到的CO和H2的混合气被称为合成气,合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属。

(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备,并设计实验验证合成气的还原性。

I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气.根据(1)中所写的化学方程式.合成气中CO和H2的质量比为    ▲   

Ⅱ.用合成气还原足量氧化铜.实验装置如下图所示:

 

 

【设计买验步骤】

①连接好装置并检查气密性。

②装入药品,通人一段时间合成气。

③分别称量装置D、E的质量。

④缓缓通入合成气,加热装置C,使其充分反应。

⑤停止加热,继续通入合成气至恢复到室温。

⑥再次分别称量装置D、E的质量。

【完善实验设计】经过讨论同学们认为,装置E后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤   ▲    (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。

【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验,并记录了实验现象和数据:

 

装置D的质量

装置E的质量

反应前

292.4g

198.2g

反应后

296.0g

201.5g

①装置C中出现   ▲    色物质。

②称量数据如右表所示。

【现象分析和数据处理】

①甲同学根据装置C中的现象,认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。       .

②乙同学通过对上表数据的分析,推测除了CO和H2以外,制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。

                           ▲   

③丙同学提出,实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气,使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?

  ▲                                  (选填“是”或“否”,并说明理由)。

【拓展探究】该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。

【查阅资料】甲烷具有还原性,可以还原氧化铜,生成CO2和H2O;

    白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。

【实验设计】该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是   ▲   

②上图装置的正确连接顺序是  ▲    (填字母,且每套装置限用一次)。

【实验反思】除了可能是CH4也还原了CuO外,出现上表数据关系还可能是因为

   ▲    (写出一个原因,并说明理由)。

   ▲                                                 

 

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