Question

【題目】某未知?dú)怏wX可能含有CO、CH4中的一種或兩種，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

查閱資料：

（ⅰ）加熱時(shí)，CH4能與CuO反應(yīng)生成Cu、CO2和H2O；

（ⅱ）20℃時(shí)，100g水中分別能溶解Ca（OH）2和Ba（OH）2分別為：0.165g，2.1g；

（iii）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，Ba（OH）2結(jié)構(gòu)與Ca（OH）2相似，也能與CO2反應(yīng)。

（iv）濃硫酸具有吸水性。

（1）CH4與CuO反應(yīng)的化學(xué)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：______。

小明依據(jù)猜想進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，先往裝置中通一段時(shí)間的N2 ②再通入氣體X后加熱	①A中玻璃管內(nèi)黑色粉末逐漸變紅 ②B瓶增重，C中出現(xiàn)渾濁	可知猜想 ______ 不成立

（3）討論與反思：①先通N2的目的是______。

②根據(jù)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(jìn)行定量分析才能得出結(jié)論

a．實(shí)驗(yàn)前A中CuO的質(zhì)量 b．B瓶增重的質(zhì)量 c．C瓶增重的質(zhì)量

③C中用Ba（OH）2溶液而不用Ca（OH）2溶液的原因是______。

④從環(huán)保的角度，該裝置還應(yīng)進(jìn)行的改進(jìn)是______。

Answer 1

【答案】CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O 既有CO又有CH4 1 排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣和氧氣的混合氣加熱發(fā)生爆炸 bc 氫氧化鋇溶解度比氫氧化鈣溶解度大，有利于全部吸收二氧化碳 點(diǎn)燃或收集尾氣

【解析】

（1）甲烷和氧化銅在加熱的條件下生成銅、二氧化碳和水，化學(xué)方程式為：CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O；

（2）依據(jù)氣體X成分的猜想可知，猜想3：既有CO又有CH4；

根據(jù)變化2可知，B瓶增重，說明反應(yīng)生成了水，而一氧化碳和氧化銅反應(yīng)不能生成水，所以猜想1不成立；

（3）①可燃性氣體和助燃性氣體，在點(diǎn)燃時(shí)，可能發(fā)生爆炸，所以先通N2的目的是：排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣和氧氣的混合氣加熱發(fā)生爆炸；

②上述變化仍無法確定氣體X的成分，還需要測定b、c，并進(jìn)行定量分析才能得出結(jié)論，這是因?yàn)?/span>B瓶增重的質(zhì)量是反應(yīng)生成水的質(zhì)量（說明氣體中一定含有甲烷），C瓶增重的質(zhì)量是反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳和水的質(zhì)量比及其CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O中二氧化碳和水的質(zhì)量比可以判斷氣體中是否含有一氧化碳；

③C中用Ba（OH）2溶液而不用Ca（OH）2溶液的原因是氫氧化鋇溶解度比氫氧化鈣溶解度大，有利于全部吸收二氧化碳；

④一氧化碳有毒，需要尾氣處理，所以該裝置還應(yīng)進(jìn)行的改進(jìn)是：點(diǎn)燃或收集尾氣。

故答案為：（1）CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O；（2）既有CO又有CH4；1；（3）①排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣和氧氣的混合氣加熱發(fā)生爆炸；②bc；③氫氧化鋇溶解度比氫氧化鈣溶解度大，有利于全部吸收二氧化碳；④點(diǎn)燃或收集尾氣。