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工業(yè)上用天然氣和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)得到CO和H2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+H2O=CO+3H2,得到的CO 和H2的混合氣被稱為合成氣,合成氣在工業(yè)上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,還可用于冶煉某些金屬。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬了合成氣的制備,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合成氣的還原性。用合成氣還原足量氧化銅,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示:

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟】
①連接好裝置并檢查氣密性。                         ②裝入藥品,分別稱量裝置D、E的質(zhì)量。
③連接好裝置,通入合成氣一段時(shí)間。           ④緩緩?fù)ㄈ牒铣蓺猓訜嵫b置C,使其充分反應(yīng)。
⑤停止加熱,繼續(xù)通入合成氣至恢復(fù)到室溫。⑥再次分別稱量裝置D、E的質(zhì)量。
【完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
經(jīng)過(guò)討論同學(xué)們認(rèn)為,裝置E后還應(yīng)添加一個(gè)酒精燈,并在實(shí)驗(yàn)步驟
(填實(shí)驗(yàn)步驟
的序號(hào))中點(diǎn)燃(點(diǎn)燃前應(yīng)對(duì)氣體驗(yàn)純)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】該小組的同學(xué)按上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù):
裝置D的質(zhì)量 裝置E的質(zhì)量
反應(yīng)前 292.4g 198.2g
反應(yīng)后 296.0g 201.5g
①裝置C中出現(xiàn)
色物質(zhì)。
②稱量數(shù)據(jù)如表所示。
【現(xiàn)象分析和數(shù)據(jù)處理】
①甲同學(xué)根據(jù)裝置C中的現(xiàn)象,認(rèn)為是合成氣中的CO和H2還原了CuO。
②乙同學(xué)通過(guò)對(duì)上表數(shù)據(jù)的分析,推測(cè)除了CO和H2以外,制得的合成氣中可能還有未反應(yīng)的CH4,且CH4也還原了CuO.試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明他的推測(cè)依據(jù)。
③丙同學(xué)提出,實(shí)驗(yàn)步驟⑤中通入的氣體會(huì)帶走裝置E中的部分水蒸氣,使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差。你認(rèn)為該誤差對(duì)乙同學(xué)的推測(cè)結(jié)果是否有影響?

因?yàn)閹ё咚魵鈺?huì)使測(cè)得的CO2質(zhì)量偏低,而實(shí)際測(cè)得的生成物中碳、氫元素的質(zhì)量比已經(jīng)大于2:1,所以對(duì)推測(cè)結(jié)果無(wú)影響
因?yàn)閹ё咚魵鈺?huì)使測(cè)得的CO2質(zhì)量偏低,而實(shí)際測(cè)得的生成物中碳、氫元素的質(zhì)量比已經(jīng)大于2:1,所以對(duì)推測(cè)結(jié)果無(wú)影響
 (選填“是”或“否”,并說(shuō)明理由)。
【拓展探究】該小組同學(xué)對(duì)于CH4是否真的能夠還原氧化銅提出了質(zhì)疑并進(jìn)行探究。
查閱資料:甲烷具有還原性,可以還原氧化銅,生成CO2和H2O;
白色的無(wú)水硫酸銅遇水會(huì)變成藍(lán)色。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):該小組同學(xué)擬用純凈的甲烷氣體和如圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①圖2裝置F中盛放的試劑名稱是
澄清石灰水
澄清石灰水
。
②圖2裝置的正確連接順序是
HGFI
HGFI
(填字母,且每套裝置限用一次)。
實(shí)驗(yàn)反思:除了可能是CH4也還原了CuO外,出現(xiàn)上表數(shù)據(jù)關(guān)系還可能是因?yàn)?!--BA-->
據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算,碳?xì)湓刭|(zhì)量比是2:1,而根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算,碳?xì)滟|(zhì)量比大于2:1.所以推測(cè),可能是氫氣未反應(yīng)完,或生成的水未完全吸收。
據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算,碳?xì)湓刭|(zhì)量比是2:1,而根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算,碳?xì)滟|(zhì)量比大于2:1.所以推測(cè),可能是氫氣未反應(yīng)完,或生成的水未完全吸收。

不用填
不用填
(寫出一個(gè)原因,并說(shuō)明理由)。

【答案】②;紅;否;因?yàn)閹ё咚魵鈺?huì)使測(cè)得的CO2質(zhì)量偏低,而實(shí)際測(cè)得的生成物中碳、氫元素的質(zhì)量比已經(jīng)大于2:1,所以對(duì)推測(cè)結(jié)果無(wú)影響;澄清石灰水;HGFI;據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算,碳?xì)湓刭|(zhì)量比是2:1,而根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算,碳?xì)滟|(zhì)量比大于2:1.所以推測(cè),可能是氫氣未反應(yīng)完,或生成的水未完全吸收。;不用填
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:61引用:1難度:0.5
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    A 鑒別NaOH溶液與NaCl溶液 分別向兩種溶液中滴加酚酞溶液
    B 比較Fe和Cu的金屬活動(dòng)性 分別向兩種金屬中加入稀鹽酸
    C 除去CO2中少量的CO 點(diǎn)燃?xì)怏w
    D 除去粗鹽中的泥沙 將粗鹽溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)

    發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:61引用:2難度:0.6
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