甲烷是天然氣的主要成分，密度小于空氣，難溶于水，具有可燃性。同學們對甲烷繼續(xù)進行探究學習：
探究I：甲烷的制取
【查閱資料】實驗室通過加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法制取甲烷。
（1）儀器a的名稱是 長頸漏斗長頸漏斗。
（2）制取甲烷的發(fā)生裝置應選 AA（填序號，下同），選用裝置C收集甲烷時氣體應從 bb端進入，如果選擇裝置D收集，其中裝滿水，則氣體應從 ee端進入。
探究Ⅱ：甲烷的組成元素
（3）點燃甲烷氣體，在火焰上方罩一冷而干燥的燒杯（見圖E），燒杯內壁有水霧生成，接著 向燒杯中倒入少量澄清石灰水，振蕩，澄清的石灰水變渾濁向燒杯中倒入少量澄清石灰水，振蕩，澄清的石灰水變渾濁（寫出操作步驟及現(xiàn)象）。由此推斷，甲烷中一定含C、H兩種元素。
（4）點燃甲烷前，應先驗純，并且將甲烷氣體通過盛有 濃硫酸濃硫酸的干燥裝置D，目的是 除去甲烷中的水蒸氣，防止對甲烷燃燒產物的驗證產生干擾除去甲烷中的水蒸氣，防止對甲烷燃燒產物的驗證產生干擾。
探究Ⅲ：甲烷的化學性質
【提出問題】甲烷除了具有可燃性、能分解外，還具有什么化學性質？
（5）寫出甲烷燃燒的化學方程式 CH4+2O2 點燃 CO2+2H2OCH4+2O2 點燃 CO2+2H2O。
【查閱資料】①無水硫酸銅粉末遇水由白色變藍色；②甲烷具有還原性。
【驗證實驗】該同學按如圖裝置進行實驗：
【實驗現(xiàn)象與結論】甲中黑色固體變?yōu)榧t色，乙中無水硫酸銅變?yōu)樗{色，丙中澄清石灰水變渾濁。
（6）根據(jù)實驗現(xiàn)象，寫出甲烷還原氧化銅的化學方程式：CH4+4CuO △ 4Cu+2H2O+CO2CH4+4CuO △ 4Cu+2H2O+CO2。
【反思與評價】
（7）實驗時，要先向裝置中通入一段時間的氮氣，再通入甲烷加熱的目的是 排盡裝置內部空氣，避免加熱時發(fā)生爆炸以及影響生成物的判斷排盡裝置內部空氣，避免加熱時發(fā)生爆炸以及影響生成物的判斷。
點燃
點燃
△
△
【答案】長頸漏斗；A；b；e；向燒杯中倒入少量澄清石灰水，振蕩，澄清的石灰水變渾濁；濃硫酸；除去甲烷中的水蒸氣，防止對甲烷燃燒產物的驗證產生干擾；CH4+2O2 CO2+2H2O；CH4+4CuO 4Cu+2H2O+CO2；排盡裝置內部空氣，避免加熱時發(fā)生爆炸以及影響生成物的判斷
點燃
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/8/17 12:0:1組卷：25引用：2難度：0.5
相似題
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1．碳酸氫鈉是一種應用廣泛的鹽，化學小組對其進行了探究。
（1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和（填離子符號）構成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過多癥，反應的化學方程式為。
【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)侯氏制堿原理設計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應結束后，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）能進一步確認該白色固體是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，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產生。反應過程中溶液的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。常溫下，當單位體積溶液中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：547引用：4難度：0.5 -
2．關于鹽的性質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”為主題開展項目式學習。
【任務一】認識碳酸氫鈉
（1）下列關于碳酸氫鈉的說法正確的是。
A.碳酸氫鈉是由Na+和構成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
【任務二】探究碳酸氫鈉的性質
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應：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生，乙中，說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應生成CO2，寫出試管甲中反應的化學方程式。
（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，遇水后呈藍色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內無水硫酸銅變藍，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猜想玻璃管A處固體產物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請設計實驗證明（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，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產生。反應過程中溶液的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。常溫下，當單位體積溶液中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：87引用：2難度：0.4 -
3．興趣小組的同學對金屬的某些性質進行相關探究。
【實驗回顧】用圖甲所示裝置制取氫氣。
（1）鋅與稀硫酸反應?；瘜W方程式為。
（2）可用排水法收集氫氣的原因是。
（3）在金屬活動性順序里，金屬能否置換出鹽酸、稀硫酸中的氫，判斷依據(jù)是。
【發(fā)現(xiàn)問題】小路同學為驗證上述“判斷依據(jù)”，將純鋅片和純銅片插入稀硫酸中，實驗過程中偶然將兩種金屬觸碰（如圖乙），發(fā)現(xiàn)銅片表面產生了氣泡。經檢驗，產生的氣體仍是氫氣。
【提出問題】圖乙中哪種金屬參與了反應？該反應的原理是什么？
【進行實驗】在老師指導下，小路同學設計并進行了如下實驗：
步驟1：另取純鋅片和純銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中（如圖丙），觀察現(xiàn)象；
步驟2：用導線將純鋅片和純銅片連接，并在兩金屬片之間串聯(lián)一個電流表（如圖?。?，觀察現(xiàn)象。
（4）步驟1觀察到的現(xiàn)象是。
【分析解釋】圖戊為步驟2的微觀原理示意圖（提示：圖中的e-表示電子）。
（5）氫氣是由（填“鋅片”或“銅片”）與稀硫酸反應產生的。
（6）請根據(jù)圖示，從微觀角度描述在銅片表面產生氫氣的過程。
【反思拓展】
（7）若按己圖進行實驗，電流表指針發(fā)生偏轉。則石墨碳棒上（填“有”或“沒有”）氣泡產生。
（8）若將己圖中稀硫酸換成硫酸銅溶液，電流表指針也發(fā)生偏轉。則（填“鋅片”或“石墨碳棒”）上會出現(xiàn)紅色固體。
【延伸應用】
（9）一般情況下，兩種活動性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時，活動性強的金屬首先被腐蝕。造船工業(yè)為了避免輪船的鋼鐵外殼被腐蝕，通常在輪船外殼鑲嵌的金屬是（填字母）。
A．銀塊
B．銅塊
C．錫塊
D．鋅塊發(fā)布：2024/12/25 12:0:1組卷：81引用：3難度：0.5
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