一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。(1)工业...

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一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。

(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为，得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。

(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验*合成气的还原*。

I．用**和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中CO和H2的质量比为。

Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：

【设计买验步骤]

①连接好装置并检查气密*。

②装入*品，通人一段时间合成气。

③分别称量装置D、E的质量。

④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。

⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。

⑥再次分别称量装置D、E的质量。

[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤

(填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。

[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：

①装置C中出现 *物质。

②称量数据如表所示。

[现象分析和数据处理]

①*同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。

②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。

③*同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否”，并说明理由)。

[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。

查阅资料：**具有还原*，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O；白*的无水硫*铜遇水会变成蓝*。

实验设计：该小组同学拟用纯净的**气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是。

②上图装置的正确连接顺序是 (填字母，且每套装置限用一次)。

[实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为 (写出一个原因，并说明理由)。

【回答】

(1)CH4+H2O

CO+3H2

(2)I．14：3

Ⅱ．[完善实验设计]②

[进行实验]红

[现象分析和数据处理]

②如果只有CO和H2，还原足量CuO，合成气中CO与H2的分子个数比为1：3。生成物中碳元素与*元素的质量比为2：1；如果只有CH4还原足量CuO，生成物中碳元素与*元索的质量比为3:1。现测得CO2的质量：201．5g--198．2g=3．3g H20的质量：896．0g一292．4g=3．6g

生成物中碳元索与*元索的质量比：(3·3g×

)：(3．6g×

)=9：4，9；4介于2：1和3：1之间，由此可推测出，除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有来反应的CH4，且CH4也还原了CuO。(合理过程均给分)

③否。因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低·而实际测得的生成物中碳、*元素的质量比已经大于2 ：1，所以对推测结果无影响。(合理叙述均给分）

[拓展探究]澄清石灰水 HGFI

[实验反思]因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比太置2：1，所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分子个数比大于1：3(或H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等) (合理*均给分)。

知识点：*和碱单元测试

题型：实验题