Question

【題目】天然氣的主要成分是甲烷（CH4），某校化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產生了興趣，請你一起參與探究：

（提出問題）甲烷燃燒后生成了哪些物質？

（查閱資料）含碳元素的物質完全燃燒生成CO2，不完全燃燒生成CO；無水CuSO4遇水變藍。

（猜想與假設）甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O。

你認為______________同學的猜想是錯誤的，理由是_____________________________。

（實驗探究）為了驗證上述猜想與假設，將甲烷在一定量的O2中燃燒的產物依次通過下圖所示裝置：

（1）A、B裝置的順序能否顛倒？______________（填“能”或“否”）。

（2）實驗中用純凈的O2而不用空氣的原因是_______________________________________。

（3）實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，由此推斷_____同學的猜想成立；C中反應的化學方程式為：__________________________________。

（4）請寫出B中澄清石灰水變渾濁的化學方程式：__________________________________。

（反思與交流）為避免有毒的CO污染環境，所以含碳元素的物質燃燒必須滿足的條件是__________________________。

Answer 1

【答案】丙 反應前后元素的種類不變 否 空氣中含有CO2和H2O（干擾對產物的鑒別） 丁 CuO+COCu+CO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 氧氣充足

【解析】

[猜想與假設]據質量守恒定律可知反應前后元素的種類不變，所以甲同學的猜想是錯誤的，理由是反應物中沒有氮元素；

[實驗探究]

（1）A、B裝置的順序不能顛倒，否則不能驗證生成物中是否有水；

（2）實驗中用純凈的O2而不用空氣的原因是空氣中含有CO2和H2O（干擾對產物的鑒別）；

（3）實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍，說明甲烷燃燒后生成了水，B中澄清石灰水變渾濁，說明甲烷燃燒生成二氧化碳，D中澄清石灰水變渾濁，說明甲烷燃燒生成一氧化碳，一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成二氧化碳，C中紅色粉末變成黑色，由此推斷丁同學的猜想成立；C中反應的化學方程式為：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；

（4）B中澄清石灰水變渾濁的原因是二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，化學方程式：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；

[反思與交流]

為避免有毒的CO污染環境，所以含碳元素的物質燃燒必須滿足的條件是有充足的氧氣，使碳完全燃燒。