Question

甲、乙兩位同學查閱資料知：CH₄和CO兩種氣體均具有可燃性和還原性．他們想對CH₄的還原性進行研究，設計了以下裝置（假設藥品都是足量的） 

（1）甲同學對CH₄還原CuO的產物提出了以下假設：
假設1：Cu、CO、CO₂
假設2：Cu、CO、H₂O
假設3：Cu、CO₂、H₂O
假設4：Cu、CO、CO₂、H₂O
其中假設

 

不合理．
（2）為了判斷其它幾種假設的合理性，甲同學設計了以下幾個實驗步驟：
①通入CH₄  ②停止通CH₄  ③點燃酒精燈加熱  ④停止加熱  乙同學認為還缺少一個步驟，缺少的步驟是⑤

 

，其合理的操作順序是（填序號）

 

．若將合理操作中順序中的第2步和第3步交換順序，造成的后果是

 

，實驗過程中能觀察到的現象是

 

．
（3）實驗過程中記錄的實驗數據如下：

	A	B	C
實驗前裝置的質量	150	156.6	256.8
實驗后裝置的質量	147.2	158.4	257.9

由以上數據可推測，假設

 

合理，相應的化學方程式為：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據質量守恒定律判斷；
（2）結合一氧化碳還原氧化銅的步驟進行考慮；
（3）根據每個裝置的作用，然后結合質量守恒定律進行分析．

解答：解：（1）甲烷中含有氫元素，生成物應該含有氫元素，故假設1不正確，沒有氫元素；
（2）完成有氣體參加反應的實驗時，首先要檢查裝置的氣密性，因為甲烷是可燃性氣體，為了防止發生爆炸，加熱反應物前一定要排除裝置里的空氣，反應完成后，還有繼續通入甲烷，直至裝置冷卻，防止被還原的物質重新被氧化；
（3）A裝置減少的質量的氧元素的質量，B裝置增加的質量是生成的水的質量，C裝置增加的質量是生成的二氧化碳的質量；由表格數據可得，參加反應的氧元素的質量為150g-147.2g=2.8g，生成水的質量為158.4g-156.6g=1.8g，生成二氧化碳的質量為：257.9g-256.8g=1.1g，水和二氧化碳中含氧元素的質量一共為：1.8g×

8

9

+1.1g×

32

44

=2.4g＜2.8g，由此推斷還生成一氧化碳，故猜想4正確，化學方程式為：2CH₄+7CuO

△   .

7Cu+CO+CO₂+4H₂O．
故答案為：（1）1．
（2）檢查裝置氣密性，⑤①③④②． 裝置發生爆炸，黑色粉末逐漸變成紅色．
（3）4，2CH₄+7CuO

△   .

7Cu+CO+CO₂+4H₂O．．

點評：解答此題要根據學過的一氧化碳的相關知識分析，通過物質的性質和實驗目的，結合有關計算完成．