甲、乙兩位同學在學習甲烷性質時,發(fā)現(xiàn)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H
2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(chǎn)物提出了下列假設:
假設1:Cu、CO
2假設2:Cu、CO、H
2O
假設3:Cu、CO
2、H
2O
假設4:Cu、CO、CO
2、H
2O
其中假設
1
1
不合理,理由是
甲烷中含有氫元素
甲烷中含有氫元素
【查閱資料】無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{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CH
4④停止加熱,繼續(xù)通入CH
4至冷卻到室溫
⑤緩緩通入足量的CH
4,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
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
,其合理的操作順序是
⑥①③⑤④②
⑥①③⑤④②
(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(xiàn)象和數(shù)據(jù)
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(shù)據(jù)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(xiàn)象分析與數(shù)據(jù)處理】
根據(jù)裝置A、B、C中的現(xiàn)象可推知,CH
4與CuO充分反應后的產(chǎn)物依次是
Cu H2OCO2
Cu H2OCO2
.
【實驗結論】
①CH
4有
有
(填“有”或“沒有”)還原性.如沒有,不作答;如有,則乙同學的假設
4
4
正確,原因是
根據(jù)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.
根據(jù)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.
②裝置A中發(fā)生的反應方程式為
.