Question

【題目】（9分）達州盛產天然氣，有“中國氣都”之稱的美譽。天然氣的主要成分是甲烷（CH4)，我校化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產生了興趣，請你參與：

【提出問題】甲烷燃燒后生成哪些物質？

【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列裝置：

實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍，B、D中 （填實驗現象），

C中 （填實驗現象），由此推斷 同學猜想成立。

請寫出B、C中反應的化學方程式：

、 。

【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 。

【得出結論】甲烷在氧氣充足的情況下反應方程式： 。

Answer 1

【答案】

【猜想與假設】丙 質量守恒定律或化學反應前后元素的種類不變或反應前不含氮元素

【實驗探究】

（1）B:澄清石灰水變渾濁 C、紅色粉末變黑 丁

（2） CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

【反思與交流】 氧氣充足 點燃

【得出結論】CH4+2O2====== CO2+2H2O

【解析】

試題分析：依據質量守恒定律化學反應前后元素的種類不變，由于甲烷中不含氮元素，故不可能生成氨氣，猜想丙錯誤；

根據資料，水能使無水硫酸銅變藍，故生成了水；若生成了二氧化碳，則B中的澄清石灰水會變渾濁；若生成了一氧化碳，那么C中的紅色固體會變成黑色，D中的澄清石灰水會渾濁；如果這些現象均有那么說明丁的猜想正確；

二氧化碳與氫氧化鈣反應生成的是碳酸鈣沉淀和水：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，一氧化碳還原氧化鐵生成的是鐵和二氧化碳：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

碳在氧氣不充足的條件下燃燒會生成一氧化碳，那么為避免有毒的CO污染環境，所以含碳元素的物質燃燒必須滿足的條件是氧氣充足；甲烷在氧氣充足的情況下燃燒生成的是二氧化碳和水：CH4+2O2==CO2+2H2O。