Question

【題目】某未知氣體X可能含有CO、CH4中的一種或兩種，某同學設計實驗進行探究。

查閱資料：

（Ⅰ）加熱時，CH4能與CuO反應生成一種紅色金屬單質、能滅火的氣體和式量最小的氧化物；

（Ⅱ）20℃時，Ca（OH）2和Ba（OH）2溶解度分別為：0.165g，2.1g

（1）儀器M的名稱是_____，CH4與CuO反應的化學方程式為_____。

（2）氣體X成分的猜想與探究

猜想1：只有CO

猜想2：只有CH4

猜想3：既有CO又有CH4

①實驗時，先往裝置中通一段時間的N2，再通入氣體X后加熱，實驗中有下列變化：變化1：A中玻璃管內黑色粉末逐漸變紅，變化2：B瓶增重。變化3：C中出現渾濁。根據變化_____（填“1”“2”或“3“），可知猜想1不成立。

②根據上述變化仍無法確定氣體X的成分，還需要測定_____（填序號），并進行定量分析才能得出結論。

a 實驗前A中CuO的質量 b B瓶增重的質量 c C瓶增重的質量

（3）討論和反思：

C中用Ba（OH）2溶液而不用Ca（OH）2溶液的原因是_____。

Answer 1

【答案】酒精燈 2 abc 室溫條件下氫氧化鋇的溶解度遠大于氫氧化鈣，便于把二氧化碳全部吸收

【解析】

加熱條件下，CH4與CuO反應生成銅、二氧化碳和水，一氧化碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳；

濃硫酸能夠吸收水蒸氣，氫氧化鈣溶液、氫氧化鋇溶液可以吸收二氧化碳。

解：（1）儀器M的名稱是酒精燈，CH4與CuO反應生成銅、二氧化碳和水，反應的化學方程式為：4CuO+CH44Cu+CO2+2H2O。

故填：酒精燈；4CuO+CH44Cu+CO2+2H2O。

（2）①根據變化2，即B瓶增重可知反應生成了水，進一步可知氣體中含有甲烷，可知猜想1不成立。

故填：2。

②根據上述變化仍無法確定氣體X的成分，還需要測定實驗前A中CuO的質量和B、C瓶增重的質量，即通過氧化銅質量可以計算其中氧元素質量，再根據生成水的質量可以計算氧化銅和甲烷反應生成二氧化碳的質量，再吧二氧化碳質量和C中增加質量比較，如果相等，則氣體中不含有一氧化碳，如果小于C中增加的質量，則氣體中含有一氧化碳。

故填：abc。

（3）C中用Ba（OH）2溶液而不用Ca（OH）2溶液的原因：室溫條件下氫氧化鋇的溶解度遠大于氫氧化鈣，便于把二氧化碳全部吸收。

故填：室溫條件下氫氧化鋇的溶解度遠大于氫氧化鈣，便于把二氧化碳全部吸收。