3.化学兴趣小组根据老师提供的实验装置(如图1)进行如下实验探究.
(试剂足量,反应均完全,装置可重复使用,部分夹持装置已省略,装置气密性良好.)
(1)甲组同学利用A装置中产生的氧气验证B中的黑色粉末是炭粉.
①A装置中反应的化学方程式为2H
2O
2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H
2O+O
2↑.
②为完成此实验,除用A、B装置外,还需要补充C、D装置,C瓶中试剂为石灰水主要作用是证明有二氧化碳生成,反应化学方程式为Ca(OH)
2+CO
2═CaCO
3↓+H
2O;
D装置的主要作用是提供热量.
(2)乙组同学要验证A中烧瓶内装的气体可能是CO、CO
2、CH
4中的一种或几种,为确定烧瓶内气体的成分,乙组同学进行如下实验(忽略B、C装置中空气的影响):
【资料】甲烷和氧化铜反应的化学方程式为:CH
4+4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Cu+CO
2+2H
2O
【操作步骤】
Ⅰ.按A→C→B→C→D的顺序连接装置如图2,实验时打开K
2与分液漏斗,将3.0g的浓氢氧化钠溶液滴入烧瓶中;加热B中足量的氧化铜固体,点燃D中酒精灯.
Ⅱ.打开K
1,通入氮气;待B中固体颜色不再发生改变,停止加热,继续通氮气.
Ⅲ.反应结束后,测得烧瓶中溶液的质量为3.1g,B中固体的质量减少了0.32g,
第二个C装置的质量增加了0.18g.
①在Ⅱ中打开K
1,通入氮气目的是排出烧瓶中的气体;停止加热,继续通氮气目的是防止C中的液体倒吸入玻璃管中.
②两个C装置中试剂相同均为浓硫酸,则参加反应的氧化铜质量是1.6g.
③烧瓶中气体的成分为二氧化碳和甲烷.