[题目]甲烷(CH4)与CO的性质有诸多相似处:难溶于水.具有可燃性等.下图A装置烧瓶内储存的气体可能是CO.CO2.CH4中的一种或几种.为确定烧瓶内气体的成分.同学进行如下实验:资料:CH4与CuO在加热条件下反应.生成一种金属单质.二氧化碳和水:NaOH溶液能与CO2反应:Ⅰ.装置B的玻璃管中盛入足量的CuO固体,Ⅱ.将3.0g足量的NaOH浓溶液通过分液漏� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】甲烷（CH4）与CO的性质有诸多相似处：难溶于水、具有可燃性等。下图A装置烧瓶内储存的气体可能是CO、CO2、CH4中的一种或几种，为确定烧瓶内气体的成分，同学进行如下实验：

资料：CH4与CuO在加热条件下反应，生成一种金属单质、二氧化碳和水：NaOH溶液能与CO2反应：

Ⅰ.装置B的玻璃管中盛入足量的CuO固体；

Ⅱ.将3.0g足量的NaOH浓溶液通过分液漏斗滴入烧瓶中，充分反应；

Ⅲ.按A→C→B→C→…的顺序连接成装置图乙，打开K1，从K1处通入氮气，再打开K2，加热B装置中足量的CuO固体，充分反应（反应前装置内空气已排尽）；

Ⅳ.反应结束后，测得烧瓶中物质的质量为3.1g,B装置中固体的质量减少了0.48g，第二个C装置的质量增加了0.18g

（1）写出CH4与CuO反应的化学方程式_______________；其中CH4具有的性质为______；

（2）步骤中通入氮气的作用是_______________；玻璃管中的现象是____________；

（3）两个装置C中试剂应相同，第一个装置C中试剂的作用是___________；

（4）通过数据分析，烧瓶中气体的成分是________，质量比为_____。

【答案】还原性将烧瓶中的气体排出固体由黑色变为红色吸收除去水蒸气 CO、CO2、CH4 14:5:4

【解析】

（1）CH4与CuO在加热条件下反应，生成一种金属单质、二氧化碳和水，根据质量守恒定律可知反应前后元素的种类不变，所以金属为铜，故反应方程式为；在该反应中，甲烷得到氧，属于还原剂，具有还原性；
（2）可燃性气体与空气的混合物受热或点燃有可能发生爆炸，步骤中通入氮气的作用是排除装置中原有的空气，防止加热时发生爆炸；氧化铜是黑色固体，铜是紫红色金属，玻璃管中的现象是固体由黑色变为红色；

（3）两个装置C中试剂应相同，应该是浓硫酸，第一个装置C中试剂的作用是吸收水蒸气；
（4）将3.0g足量的NaOH浓溶液通过分液漏斗滴入烧瓶中，充分反应，测得烧瓶中溶液的质量为3.1g，说明气体中含有二氧化碳，并且二氧化碳的质量为：3.1g-3.0g=0.1g；
第二个C装置的质量增加了0.18g，说明甲烷和氧化铜反应生成了0.18g的水，
设反应的氧化铜质量为x，甲烷的质量为y

x=1.6g

y=0.08g
1.6g氧化铜中氧元素质量为：1.6g× =0.32g，
B装置中固体的质量减少了0.48g，说明氧化铜中氧元素质量减少了0.48g，进一步说明氧化铜和一氧化碳发生了反应，并且和一氧化碳反应的氧元素质量为：0.48g-0.32g=0.16g，一氧化碳中氧元素的质量也是0.16g，一氧化碳的质量为：0.16g÷=0.28g，
因此烧瓶中气体的成分是CO、CO2、CH4。且三种物质的质量比为：0.28g：0.1g：0.08g=14:5：4；故填：吸收水蒸气；CO、CO2、CH4；14:5:4。

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糖类（克）	10.2	钠（毫克）	7700	钙（毫克）	46
铁（克）	8.6	硒（微克）	2.96	……	……