42．(南京)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：
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装置D的质量 |
装置E的质量 |
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反应前 |
292.4g |
198.2g |
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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。
F G I
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)。
▲
(1)CH4+H2O=CO+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H。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。(合理叙述均给分)
[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) (合理答案均给分) 。
41．(上海)下图是利用CO、CO2混合气体中的CO还原CuO的实验示意图。
①仪器a的名称是___________。乙装置中应该用酒精灯的_______焰加热。
②写出甲中反应的化学方程式：_____________________________________；
乙装置的仪器b中黑色粉末变红时发生反应的化学方程式：____________。
③反应过程中，丙中可观察到的实验现象是_______________________。
④该装置存在的主要问题是________________________________。
⑤实验结束后，要从甲装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体。
资料显示，在不同温度下NaOH的溶解度如下：
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温度(℃) |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
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溶解度(g/100g水) |
64 |
85 |
138 |
203 |
285 |
376 |
利用实验室的试剂和条件，实验步骤如下(其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为实验操作)：
请具体填写试剂A的化学式以及实验操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称。
化学式：A_____________________；
操作名称：Ⅰ__________________ Ⅱ____________________ Ⅲ__________________。
(1)铁架台 外 (2)方程式略(3)澄清石灰水变浑浊 (4)甲乙装置中间应该再加上澄清石灰水检验CO2是否被吸收完全 (5)Ca(OH)2 过滤 加热(蒸发) 冷却(降温结晶
②
(1)写出图中标有①、②仪器的名称：①
，②
。
(3)设计一套制取少量蒸馏水的简易装置，需选择图中的A、B和
(填字母)。37.
(梧州)某中学化学兴趣小组按照课本实验方法(如图19甲)，做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
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[提出问题]暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
[查阅资料]铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4或-4。
[猜想与假设]
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为 。
(2)同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。
[分析与交流]
(1)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。
(2)小周建议用图19的乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放
置的作用是 。
(3)对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择 (填选项序号)的比例。
A. 32︰3 B. 40︰3 C. 48︰3
你认为小施这样选择的理由是 。
[实验与结论]
同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的 后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， (填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应。
不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是 (填“吸”或“放”)热反应。
待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是 。
待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。
[猜想与假设]Cu2O (Cu4C、Cu2C等其他合理答案同样给分)
[分析与交流](1)这是固体反应物间的反应，使用颗粒更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的进行。(2)有利于集中加热，获得持续高温。(3) A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行。
[实验与结论]气密性 不能 放 空气会进入反应的试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化。