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甲烷是重要温室气体之一.某课外活动小组设计实验探究甲烷的性质:探究(一)甲烷能否被氧化铜氧化.他们设计如下实验:(1)请你提出猜想:猜想1:氧化铜在加热条件下能氧化甲烷
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甲烷是重要温室气体之一.某课外活动小组设计实验探究甲烷的性质:
探究(一)甲烷能否被氧化铜氧化.他们设计如下实验:
(1)请你提出猜想:
猜想1:氧化铜在加热条件下能氧化甲烷;
猜想2:___;…
(2)按如图1所示装置实验:

①下列操作顺序正确的是___.
A.先通入甲烷,过一会儿,加热氧化铜
B.先加热氧化铜,过一会儿,通入甲烷
C.先通入甲烷或先加热氧化铜
②若猜想1正确,则实验现象是___.
③从环保角度考虑,本实验存在不足之处,请你提出改进建议:___.
④若甲烷能被氧化铜氧化,其氧化产物可能是___.
⑤写出A装置中发生反应的化学方程式:___.(任写一个)
探究(二)为探究甲烷与二氧化碳哪一种气体产生的温室效应更强,设计如图2实验:甲、乙装置相同,广口瓶是透明玻璃瓶.光照前分别充满气体,U形管里装相同的红墨水,左右两边液面相平.用相同强度的光照射甲、乙玻璃瓶,且照射时间相同.
(1)本实验设计原理是___.
(2)照射相同时间,甲、乙装置可能产生的共同现象是___.
(3)几天后,如何根据甲、乙两装置中U型管的液面差判断甲烷与二氧化碳温室效应的强弱?___.
探究(一)甲烷能否被氧化铜氧化.他们设计如下实验:
(1)请你提出猜想:
猜想1:氧化铜在加热条件下能氧化甲烷;
猜想2:___;…
(2)按如图1所示装置实验:

①下列操作顺序正确的是___.
A.先通入甲烷,过一会儿,加热氧化铜
B.先加热氧化铜,过一会儿,通入甲烷
C.先通入甲烷或先加热氧化铜
②若猜想1正确,则实验现象是___.
③从环保角度考虑,本实验存在不足之处,请你提出改进建议:___.
④若甲烷能被氧化铜氧化,其氧化产物可能是___.
⑤写出A装置中发生反应的化学方程式:___.(任写一个)
探究(二)为探究甲烷与二氧化碳哪一种气体产生的温室效应更强,设计如图2实验:甲、乙装置相同,广口瓶是透明玻璃瓶.光照前分别充满气体,U形管里装相同的红墨水,左右两边液面相平.用相同强度的光照射甲、乙玻璃瓶,且照射时间相同.
(1)本实验设计原理是___.
(2)照射相同时间,甲、乙装置可能产生的共同现象是___.
(3)几天后,如何根据甲、乙两装置中U型管的液面差判断甲烷与二氧化碳温室效应的强弱?___.
▼优质解答
答案和解析
探究(一)(1)根据对立的两个方向进行试验预测:氧化铜在加热条件下能氧化甲烷、氧化铜在加热条件下不能氧化甲烷,故答案为:氧化铜在加热条件下不能氧化甲烷;
(2)①为了防止空气将生成的铜氧化,可以将空气排净,实验时,先通入甲烷,再点燃酒精灯,故答案为:A;
②甲烷能被氧化铜氧化,则产物是金属铜,黑色固体变为红色,还可以出现水,无水硫酸铜白色固体变蓝色,故答案为:硬质试管里黑色粉末变为红色粉末,B装置中白色粉末变为蓝色;③甲烷还原氧化铜的产物会出现有毒物质CO,要进行尾气处理,据此回答;
④元素化合价升高的产物是氧化产物,若甲烷能被氧化铜氧化,碳元素的化合价升高,氧化产物可以是C、CO、CO2中的至少一种,故答案为:C、CO、CO2;
⑤根据实验现象,结合装置的目的,得到甲烷还原氧化铜,得到的是金属铜,碳的氧化物(或是碳单质)以及水,方程式为:3CuO+CH4
3Cu+CO+2H2O或2CuO+CH4
2Cu+C+2H2O或4CuO+CH4
4Cu+CO2+2H2O,故答案为:3CuO+CH4
3Cu+CO+2H2O(2CuO+CH4
2Cu+C+2H2O、4CuO+CH4
4Cu+CO2+2H2O);
探究(二)(1)温室气体能减弱光的反射和散射,使气温上升.如图所示的两锥形瓶相同,在相同条件下收集气体体积相同,经过相同条件下阳光照射(或人工提供强光照射)时间相同,根据U形管内液柱相对高低判断甲烷和二氧化碳产生温室效应的强弱;
故答案为:光照产生温室效应,瓶内气体温度升高,瓶内气体压强增大,将U形管离液柱向右推,根据U形管里左右液柱高度差判断温室效应的强弱;
(2)根据①的原理分析,甲烷和二氧化碳都会产生温室效应,U形管里液柱右高左低,故答案为:U形管里液柱右高左低;
(3)根据①的原理分析,若a与b液面高度差大于c与d液面高度差,则甲烷产生温室效应比二氧化碳的弱,反之,则强.
故答案为:若a与b液面高度差大于c与d液面高度差,则甲烷产生温室效应比二氧化碳的弱.
(2)①为了防止空气将生成的铜氧化,可以将空气排净,实验时,先通入甲烷,再点燃酒精灯,故答案为:A;
②甲烷能被氧化铜氧化,则产物是金属铜,黑色固体变为红色,还可以出现水,无水硫酸铜白色固体变蓝色,故答案为:硬质试管里黑色粉末变为红色粉末,B装置中白色粉末变为蓝色;③甲烷还原氧化铜的产物会出现有毒物质CO,要进行尾气处理,据此回答;
④元素化合价升高的产物是氧化产物,若甲烷能被氧化铜氧化,碳元素的化合价升高,氧化产物可以是C、CO、CO2中的至少一种,故答案为:C、CO、CO2;
⑤根据实验现象,结合装置的目的,得到甲烷还原氧化铜,得到的是金属铜,碳的氧化物(或是碳单质)以及水,方程式为:3CuO+CH4
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探究(二)(1)温室气体能减弱光的反射和散射,使气温上升.如图所示的两锥形瓶相同,在相同条件下收集气体体积相同,经过相同条件下阳光照射(或人工提供强光照射)时间相同,根据U形管内液柱相对高低判断甲烷和二氧化碳产生温室效应的强弱;
故答案为:光照产生温室效应,瓶内气体温度升高,瓶内气体压强增大,将U形管离液柱向右推,根据U形管里左右液柱高度差判断温室效应的强弱;
(2)根据①的原理分析,甲烷和二氧化碳都会产生温室效应,U形管里液柱右高左低,故答案为:U形管里液柱右高左低;
(3)根据①的原理分析,若a与b液面高度差大于c与d液面高度差,则甲烷产生温室效应比二氧化碳的弱,反之,则强.
故答案为:若a与b液面高度差大于c与d液面高度差,则甲烷产生温室效应比二氧化碳的弱.
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