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甲、乙两位同学查阅资料知:CH4和CO两种气体均具有可燃性和还原性.他们想对CH4的还原性进行研究,设计了以下装置(假设药品都是足量的)(1)甲同学对CH4还原CuO的产物提出了以下假设

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甲、乙两位同学查阅资料知:CH4和CO两种气体均具有可燃性和还原性.他们想对CH4的还原性进行研究,设计了以下装置(假设药品都是足量的) 

(1)甲同学对CH4还原CuO的产物提出了以下假设:
假设1:Cu、CO、CO2
假设2:Cu、CO、H2O
假设3:Cu、CO2、H2O
假设4:Cu、CO、CO2、H2O
其中假设______不合理.
(2)为了判断其它几种假设的合理性,甲同学设计了以下几个实验步骤:
①通入CH4  ②停止通CH4  ③点燃酒精灯加热  ④停止加热  乙同学认为还缺少一个步骤,缺少的步骤是⑤______,其合理的操作顺序是(填序号)______.若将合理操作中顺序中的第2步和第3步交换顺序,造成的后果是______,实验过程中能观察到的现象是______.
(3)实验过程中记录的实验数据如下:
A B C
实验前装置的质量 150  156.6  256.8
实验后装置的质量 147.2  158.4  257.9
由以上数据可推测,假设______合理,相应的化学方程式为:
2CH4+7CuO
  △  
.
 
7Cu+CO+CO2+4H2O.
2CH4+7CuO
  △  
.
 
7Cu+CO+CO2+4H2O.
▼优质解答
答案和解析
(1)甲烷中含有氢元素,生成物应该含有氢元素,故假设1不正确,没有氢元素;
(2)完成有气体参加反应的实验时,首先要检查装置的气密性,因为甲烷是可燃性气体,为了防止发生爆炸,加热反应物前一定要排除装置里的空气,反应完成后,还有继续通入甲烷,直至装置冷却,防止被还原的物质重新被氧化;
(3)A装置减少的质量的氧元素的质量,B装置增加的质量是生成的水的质量,C装置增加的质量是生成的二氧化碳的质量;由表格数据可得,参加反应的氧元素的质量为150g-147.2g=2.8g,生成水的质量为158.4g-156.6g=1.8g,生成二氧化碳的质量为:257.9g-256.8g=1.1g,水和二氧化碳中含氧元素的质量一共为:1.8g×
8
9
+1.1g×
32
44
=2.4g<2.8g,由此推断还生成一氧化碳,故猜想4正确,化学方程式为:2CH4+7CuO
  △  
.
 
7Cu+CO+CO2+4H2O.
故答案为:(1)1.
(2)检查装置气密性,⑤①③④②. 装置发生爆炸,黑色粉末逐渐变成红色.
(3)4,2CH4+7CuO
  △  
.
 
7Cu+CO+CO2+4H2O..