一碳化學(xué)是以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物（如CO、CH
4等）為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)．
（1）工業(yè)上用天然氣和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，得到CO和H
2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
，得到的CO和H
2的混合氣被稱為合成氣，合成氣在工業(yè)上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，還可用于冶煉某些金屬．
（2）某他學(xué)興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬了合成氣的制備，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合成氣的還原性．
I．用甲烷和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)得到合成氣．根據(jù) （1）中所寫的化學(xué)方程式．合成氣中CO和H
2的質(zhì)量比為
14：3
14：3
．
Ⅱ．用合成氣還原足量氧化銅．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟]
①連接好裝置并檢查氣密性．
②裝入藥品，通人一段時(shí)間合成氣．
③分別稱量裝置D、E的質(zhì)量．
④緩緩?fù)ㄈ牒铣蓺�，加熱裝置C，使其充分反應(yīng)．
⑤停止加熱，繼續(xù)通入合成氣至恢復(fù)到室溫．
⑥再次分別稱量裝置D、E的質(zhì)量．
[完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]經(jīng)過討論同學(xué)們認(rèn)為，裝置E后還應(yīng)添加一個(gè)酒精燈，并在實(shí)驗(yàn)步驟
②
②
（填實(shí)驗(yàn)步驟的序號(hào)）中點(diǎn)燃（點(diǎn)燃前應(yīng)對(duì)氣體驗(yàn)純）．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]該小組的同學(xué)按上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)：
①裝置C中出現(xiàn)
紅
紅
色物質(zhì)．
②稱量數(shù)據(jù)如左表所示．
|
裝置D的質(zhì)量 |
裝置E的質(zhì)量 |
| 反應(yīng)前 |
292.4g |
198.2g |
| 反應(yīng)后 |
296.0g |
201.5g |
[現(xiàn)象分析和數(shù)據(jù)處理]
①甲同學(xué)根據(jù)裝置C中的現(xiàn)象，認(rèn)為是合成氣中的CO和H
2還原了CuO．
②乙同學(xué)通過對(duì)上表數(shù)據(jù)的分析，推測(cè)除了CO和H
2以外，制得的合成氣中可能還有未反應(yīng)的CH
4，且CH
4也還原了CuO．試通過計(jì)算說明他的推測(cè)依據(jù)．
該實(shí)驗(yàn)生成物中碳、氫元素的質(zhì)量比與一氧化碳和氫氣還原氧化銅后碳、氫元素的質(zhì)量比不符
該實(shí)驗(yàn)生成物中碳、氫元素的質(zhì)量比與一氧化碳和氫氣還原氧化銅后碳、氫元素的質(zhì)量比不符
[拓展探究]該小組同學(xué)對(duì)于CH
4是否真的能夠還原氧化銅提出了質(zhì)疑并進(jìn)行探究．
查閱資料：甲烷具有還原性，可以還原氧化銅，生成CO
2和H
2O；白色的無水硫酸銅遇水會(huì)變成藍(lán)色．
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：該小組同學(xué)擬用純凈的甲烷氣體和如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①圖中裝置F中盛放的試劑名稱是
澄清的石灰水
澄清的石灰水
．
②圖中裝置的正確連接順序是
HGFI
HGFI
（填字母，且每套裝置限用一次）．
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