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,工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应,得到的CO和H2分子个数比为1:3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.
某兴趣小组的同学在实验室设计实验验证合成气的还原性.用合成气还原足量氧化铜.实验装置如图所示:
【设计买验步骤】
①连接好装置并检查气密性.②装入药品.③通入一段时间合成气.④分别称量装置D、E的质量.⑤缓缓通入合成气,加热装置C,使其充分反应.⑥停止加热,继续通入合成气至恢复到室温.⑦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___后点燃酒精灯.(填实验步骤的序号)
【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验,并记录了实验数据:
反应前 | 292.4g | 198.2g |
反应后 | 296.0g | 201.5g |
(1)甲同学根据C中___现象,认为是合成气中的CO和H2还原了CuO.
(2)操作⑥通合成气的作用除了将生成的气体赶入后面装置充分吸收外,还有___,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___.
【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:甲烷具有还原性,可以还原氧化铜,生成CO2和H2O;
实验设计:该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验.
①如图装置F中盛放的试剂名称是___.
②如图装置的正确连接顺序是___(填字母,且每套装置限用一次).