一碳化學是以分子中只含一個碳原子的化合物（如CO、CH
4等）為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學．
（1）工業(yè)上用天然氣和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應，得到CO和H
2，該反應的化學方程式為
，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）某他學興趣小組的同學在實驗室模擬了合成氣的制備，并設計實驗驗證合成氣的還原性．
I．用甲烷和水蒸氣在高溫條件下反應得到合成氣．根據 （1）中所寫的化學方程式．合成氣中CO和H
2的質量比為
14：3
14：3
．
Ⅱ．用合成氣還原足量氧化銅．實驗裝置如圖所示：
[設計實驗步驟]
①連接好裝置并檢查氣密性．
②裝入藥品，通人一段時間合成氣．
③分別稱量裝置D、E的質量．
④緩緩通入合成氣，加熱裝置C，使其充分反應．
⑤停止加熱，繼續(xù)通入合成氣至恢復到室溫．
⑥再次分別稱量裝置D、E的質量．
[完善實驗設計]經過討論同學們認為，裝置E后還應添加一個酒精燈，并在實驗步驟
②
②
（填實驗步驟的序號）中點燃（點燃前應對氣體驗純）．
[進行實驗]該小組的同學按上述步驟進行實驗，并記錄了實驗現象和數據：
①裝置C中出現
紅
紅
色物質．
②稱量數據如左表所示．
|
裝置D的質量 |
裝置E的質量 |
| 反應前 |
292.4g |
198.2g |
| 反應后 |
296.0g |
201.5g |
[現象分析和數據處理]
①甲同學根據裝置C中的現象，認為是合成氣中的CO和H
2還原了CuO．
②乙同學通過對上表數據的分析，推測除了CO和H
2以外，制得的合成氣中可能還有未反應的CH
4，且CH
4也還原了CuO．試通過計算說明他的推測依據．
該實驗生成物中碳、氫元素的質量比與一氧化碳和氫氣還原氧化銅后碳、氫元素的質量比不符
該實驗生成物中碳、氫元素的質量比與一氧化碳和氫氣還原氧化銅后碳、氫元素的質量比不符
[拓展探究]該小組同學對于CH
4是否真的能夠還原氧化銅提出了質疑并進行探究．
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變成藍色．
實驗設計：該小組同學擬用純凈的甲烷氣體和如下裝置進行實驗．
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）．
名師指導一卷通系列答案
