摘要：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 ▲ 中点燃. [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: ①装置C中出现 ▲ 色物质. ②称量数据如表所示. 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 [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). 答: (1)CH4+H2OCO+3H2 (2)I．14:3 Ⅱ．[完善实验设计]② [进行实验]红 [现象分析和数据处理] ②如果只有CO和H2.还原足量CuO.合成气中CO与H2的分子个数比为1:3.生成物中碳元素与氢元素的质量比为2:1,如果只有CH4还原足量CuO.生成物中碳元素与氢元索的质量比为3:1.现测得CO2的质量:201．5g--198．2g=3．3g H20的质量:896．0g一292．4g=3．6g 生成物中碳元索与氢元索的质量比:(3·3g×):(3．6g×)=9:4.9,4介于2:1和3:1之间.由此可推测出.除了CO和H2以外.制得的合成气中可能还有来反应的CH4.且CH4也还原了CuO. ③否.因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低·而实际测得的生成物中碳.氢元素的质量比已经大于2 :1.所以对推测结果无影响. [拓展探究]澄清石灰水 HGFI [实验反思]因为根据测得数据计算.生成物中碳.氧元素的质量比太置2:1.所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分子个数比大于1:3(或H2未完全参加反应.生成的水未被完全吸收等) .

网址：http://m.1010jiajiao.com/timu_id_2740027[举报]