通過對有機物的學(xué)習(xí)，我們知道甲烷密度小于空氣，難溶于水，具有可燃性。同學(xué)們對甲烷繼續(xù)進(jìn)行如下探究：
探究Ⅰ：甲烷的制取
【查閱資料】實驗室加熱無水醋酸鈉和堿石灰（NaOH和CaO）固體混合物制取甲烷。
（1）儀器a的名稱 長頸漏斗長頸漏斗。
（2）制取甲烷的發(fā)生裝置應(yīng)選 AA（填大寫字母），選用裝置C收集甲烷時氣體應(yīng)從 bb（填小寫字母，后同）端進(jìn)入，如果選擇裝置D收集，其中裝滿水，氣體應(yīng)從 dd端進(jìn)入。
探究Ⅱ：甲烷的組成元素
（3）驗純后點燃甲烷，在火焰上方罩一冷而干燥的燒杯（見裝置E），燒杯內(nèi)壁有 水霧水霧生成，向燒杯中倒入少量澄清石灰水，振蕩，現(xiàn)象為 澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁。由此推斷，甲烷中一定含C、H兩種元素。
（4）點燃甲烷先將甲烷氣體通過盛有 濃硫酸濃硫酸的洗氣瓶，目的是 除去甲烷中的水蒸氣，避免干擾對生成水的檢驗除去甲烷中的水蒸氣，避免干擾對生成水的檢驗。
（5）隔絕空氣對甲烷加強熱得到兩種單質(zhì)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 CH4 △ C+2H2CH4 △ C+2H2。
探究Ⅲ：甲烷的化學(xué)性質(zhì)
【提出問題】通過以上探究，甲烷除了具有可燃性、能分解外，還具有什么化學(xué)性質(zhì)？
【查閱資料】①無水硫酸銅粉末遇水由白色變藍(lán)色，②甲烷具有還原性。
【進(jìn)行實驗】該同學(xué)按如圖裝置進(jìn)行實驗：
【現(xiàn)象與結(jié)論】
現(xiàn)象：甲中黑色固體變?yōu)榧t色，乙中無水硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色，丙中澄清石灰水變渾濁。
結(jié)論：甲烷具有還原性。
（6）根據(jù)實驗現(xiàn)象，寫出甲烷還原氧化銅的化學(xué)方程式：CH4+4CuO △ 4Cu+2H2O+CO2CH4+4CuO △ 4Cu+2H2O+CO2。
【反思與評價】
（7）加熱前，要先向裝置中通入一段時間的氮氣，再通入甲烷。其目的是 排凈裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸，以及避免影響對生成物的驗證排凈裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸，以及避免影響對生成物的驗證。
（8）考慮到甲烷在甲裝置中難以完全反應(yīng)，應(yīng)該在丙裝置后加裝尾氣處理裝置，你的建議是 丙裝置后連接一個氣球（合理即可）丙裝置后連接一個氣球（合理即可）（寫一點即可）
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【答案】長頸漏斗；A；b；d；水霧；澄清石灰水變渾濁；濃硫酸；除去甲烷中的水蒸氣，避免干擾對生成水的檢驗；CH4 C+2H2；CH4+4CuO 4Cu+2H2O+CO2；排凈裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸，以及避免影響對生成物的驗證；丙裝置后連接一個氣球（合理即可）
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/5/21 8:0:9組卷：23引用：3難度：0.6
相似題
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1．碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽，化學(xué)小組對其進(jìn)行了探究。
（1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和（填離子符號）構(gòu)成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過多癥，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO3？
【查閱資料】
材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO3溶于水時吸收熱量，Na2CO3溶于水時放出熱量。
【實驗制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后，將試管中的混合物過濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
（2）燒杯中冰水的作用是。
（3）能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實驗方案是（須用到的儀器和藥品：試管、溫度計、水）。
（4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是。
【性質(zhì)探究】
常溫下，取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同時發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
變化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液顯（填“酸”“堿”或“中”）性，結(jié)合材料三、四從微觀角度說明原因：。
（6）根據(jù)本實驗，下列說法錯誤的是（填字母）。
a.pH＜6.68時生成的無色氣體為CO2
b.從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：589引用：4難度：0.5 -
2．圖是一瓶濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容，某探究小組的同學(xué)對這瓶硫酸進(jìn)行了如下探究，請你參與．
[查閱資料]濃硫酸有強腐蝕性，溶于水會放熱；硫酸鋇不溶于水也不溶于酸．
[探究一]濃硫酸稀釋時會放熱．
（1）稀釋濃硫酸時，所需儀器主要有，應(yīng)如何稀釋濃硫酸？．測量稀釋前后溶液的溫度，有明顯升高的現(xiàn)象．結(jié)論：濃硫酸溶于水放熱．
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng)．圖10
（2）稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 先用pH試紙測定稀硫酸的pH，再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩，同時測混合液的pH pH逐漸變大，
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應(yīng)．
（3）實驗中僅從溶液pH變大，而不強調(diào)pH≥7，不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論，理由是．
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損，同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不相符．
[提出問題]該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否發(fā)生變化？
[實驗探究]（4）取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥沉淀．實驗中如何確定硫酸已完全反應(yīng)．
（5）為達(dá)到實驗?zāi)康模瑢嶒炛斜仨氁獪y知的數(shù)據(jù)是．
[探究結(jié)論]（6）由實驗測得的數(shù)據(jù)計算出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符．該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)98%（填“大于”或“小于”）．發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：38引用：1難度：0.5 -
3．關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認(rèn)識碳酸氫鈉
（1）下列關(guān)于碳酸氫鈉的說法正確的是。
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生，乙中，說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2，寫出試管甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
資料：無水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍(lán)色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍(lán)，紫色石蕊溶液變紅，說明碳酸氫鈉受熱易分解，且有和二氧化碳生成。
②實驗后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請設(shè)計實驗證明（寫出具體步驟和現(xiàn)象）：。
（4）常溫下，興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同時發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實驗可知NaHCO3溶液顯堿性，結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因：。
②根據(jù)本實驗，可知從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷（填“增大”或“減小”）。發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：94引用：2難度：0.4
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