Question

甲、乙兩位同學在學習甲烷性質時，發現甲烷與氫氣和一氧化碳性質上有很多相似之處，如密度比空氣小，難溶于水，具有可燃性等。但H₂和CO具有還原性，那么甲烷有沒有還原性呢？

【假設猜想】甲同學：甲烷沒有還原性

            乙同學：甲烷有還原性，并對甲烷還原氧化銅的產物提出了下列假設：

      假設1：Cu、CO₂

假設2：Cu、CO、H₂O

假設3：Cu、CO₂、H₂O

假設4：Cu、CO、CO₂、H₂O

其中假設    ⑴    不合理，理由是                    ⑵                

【查閱資料】無水硫酸銅遇水由白色變為藍色

【設計實驗步驟】（假設藥品都是足量的）

為了判斷假設的合理性，乙同學設計了以下裝置

 

①分別稱量裝置A、B、C的質量

②再次分別稱量裝置A、B、C的質量

③向玻璃管中裝入CuO通一段時間的CH₄

④停止加熱，繼續通入CH₄至冷卻到室溫

⑤緩緩通入足量的CH₄，加熱裝置A，使其充分反應

甲同學認為還缺少一個步驟，缺少的步驟是⑥______________⑶_________________，其合理的操作順序是          ⑷_____________（填序號）。

【進行實驗】乙同學按照正確的步驟進行實驗，并記錄了實驗現象和數據

①裝置A中的黑色粉末變紅；裝置B中白色粉末變藍；裝置C中石灰水變渾濁

②稱量數據如表所示。

	A中玻璃管（含藥品）質量	裝置B的質量	裝置C的質量
反應前	150g	156.6g	256.8g
反應后	147.2g	158.4g	257.9g

【現象分析和數據處理】

根據裝置A、B、C中的現象可推知，CH₄與CuO充分反應后的產物依次是____⑸_____。

【實驗結論】

①CH₄_     _⑹_    _(填“有”或“沒有”)還原性。如沒有，不作答；如有，則乙同學的假設     ⑺      正確，原因是_____________⑻________________

②裝置A中發生的反應方程式為______________________⑼__________________。

Answer 1

⑴1  ⑵甲烷中含有氫元素   ⑶檢查裝置的氣密性    ⑷⑥①③⑤④②　　

⑸Cu H₂O CO₂  ⑹有   ⑺4   ⑻根據質量守恒定律，生成的二氧化碳中碳元素的質量為0.3g，生成的水中氫元素的質量為0.2g，C：H＝3：2 而甲烷中C：H＝4：1，因此還生成CO  ⑼2CH₄+7CuO7Cu+4H₂O+CO+CO₂