Question

【題目】可燃冰是甲烷與水在低溫、高壓的條件下形成的無色、冰狀固體，是最具發展前景的能源之一。可燃冰主要成分是CH4nH2O，在開采過程中，甲烷泄漏，會導致嚴重溫室效應。某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）①含碳元素的物質完全燃燒生成CO2，不完全燃燒生成CO

②無水CuSO4遇水變藍，NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳；

③Fe2O3是一種紅色固體，鐵粉是一種黑色固體。

（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

（實驗探究）為了驗證上述猜想與假設，將甲烷在一定量的純凈氧氣中燃燒的產物依次通過下列裝置，進行驗證：

（1）A、B裝置的順序不能顛倒，原因是______。

（2）實驗中用純凈O2而不用空氣的原因是______。

（3）實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍______、______，由此推斷丁同學猜想成立。

（4）D裝置中大氣球的作用是______。

（反思與交流）燃氣熱水器必須安裝在浴室外非密閉空間的原因是______。

Answer 1

【答案】丙 顛倒后無法確定水來自于生成物還是來自于澄清石灰水 空氣中含有水和二氧化碳，影響對產物的檢驗 B、D中澄清石灰水變渾 C中紅色粉末變成黑色 收集尾氣防止污染空氣 使燃氣燃燒充分，避免一氧化碳的產生，防止煤氣中毒

【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，因為反應物中沒有氮元素，所以不可能生成氨氣，故丙同學猜想錯誤；

（1）A、B裝置的順序不能顛倒，原因是顛倒后無法確定水來自于生成物還是來自于澄清石灰水；

（2）空氣中含有水和二氧化碳，所以實驗中用純凈O2而不用空氣的原因是空氣中含有水和二氧化碳，影響對產物的檢驗；

（3）白色固體硫酸銅和水反應生成藍色固體五水硫酸銅，高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，所以實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍，說明有水；B中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳；D中澄清石灰水變渾、C中紅色粉末變成黑色，說明有一氧化碳，由此推斷丁同學猜想成立；

（4）尾氣中可能含有一氧化碳，直接排入空氣可能污染空氣，所以用大氣球收集起來；

[反思與交流]燃氣燃燒不充分，會生成一氧化碳，一氧化碳有毒，所以燃氣熱水器必須安裝在浴室外非密閉空間的原因是：使燃氣燃燒充分，避免一氧化碳的產生，防止煤氣中毒。