12.甲烷(CH4)氣體難溶于水,不與濃硫酸、硫酸銅、堿石灰(氫氧化鈉和氧化鈣的固體混合物)、澄清石灰水等起反應(yīng)。甲烷具有還原性,在加熱條件下與氧化銅發(fā)生反應(yīng),生成銅、水和二氧化碳。某化學(xué)小組為驗(yàn)證甲烷的組成并測(cè)定CuO粉末中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好,實(shí)驗(yàn)中所用試劑均足量。
已知:白色無(wú)水CuSO4固體遇水會(huì)變藍(lán)色。裝置C、D、E中分別盛有白色無(wú)水CuSO4固體、堿石灰、澄清石灰水。
一、實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.稱取10.0g含有銅粉的CuO粉末
Ⅱ.通入甲烷氣體
Ⅲ.點(diǎn)燃酒精燈加熱,充分反應(yīng)后,停止加熱
Ⅳ.繼續(xù)通甲烷至玻璃管冷卻
二、有關(guān)現(xiàn)象:
①A中黑色固體變紅色;②C中未見(jiàn)變藍(lán)色;③E中未見(jiàn)出現(xiàn)渾濁。
三、有關(guān)數(shù)據(jù):
|
A中玻璃管及 物質(zhì)總質(zhì)量/g |
B裝置及物質(zhì) 總質(zhì)量/g |
D裝置及物質(zhì) 總質(zhì)量/g |
反應(yīng)前 |
110.0 |
132.0 |
130.0 |
反應(yīng)后 |
108.4 |
132.9 |
131.1 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)室若用無(wú)水醋酸鈉固體和堿石灰混合加熱制取甲烷,則發(fā)生裝置類型與
(填序號(hào))相同。
A.用石灰石與稀鹽酸制二氧化碳
B.用高錳酸鉀制氧氣
(2)裝置B中的試劑應(yīng)選用
(填序號(hào))。
A.澄清石灰水
B.氫氧化鈉濃溶液
C.濃硫酸
(3)甲烷還原氧化銅的化學(xué)方程式為
。
(4)含有銅粉的CuO粉末中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
。
(5)若實(shí)驗(yàn)中CuO未完全反應(yīng),則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)得的甲烷中碳、氫元素質(zhì)量比值與實(shí)際值相比
。(填“偏大”、“偏小”或“不變”)