Question

【题目】天然气的主要成分是甲烷（CH4），某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你一起参与探究：

（提出问题）甲烷燃烧后生成了哪些物质？

（查阅资料）含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。

（猜想与假设）甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O。

你认为______________同学的猜想是错误的，理由是_____________________________。

（实验探究）为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下图所示装置：

（1）A、B装置的顺序能否颠倒？______________（填“能”或“否”）。

（2）实验中用纯净的O2而不用空气的原因是_______________________________________。

（3）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断_____同学的猜想成立；C中反应的化学方程式为：__________________________________。

（4）请写出B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式：__________________________________。

（反思与交流）为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是__________________________。

Answer 1

【答案】丙 反应前后元素的种类不变 否 空气中含有CO2和H2O（干扰对产物的鉴别） 丁 CuO+COCu+CO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 氧气充足

【解析】

[猜想与假设]据质量守恒定律可知反应前后元素的种类不变，所以甲同学的猜想是错误的，理由是反应物中没有氮元素；

[实验探究]

（1）A、B装置的顺序不能颠倒，否则不能验证生成物中是否有水；

（2）实验中用纯净的O2而不用空气的原因是空气中含有CO2和H2O（干扰对产物的鉴别）；

（3）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明甲烷燃烧后生成了水，B中澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧生成二氧化碳，D中澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧生成一氧化碳，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成二氧化碳，C中红色粉末变成黑色，由此推断丁同学的猜想成立；C中反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；

（4）B中澄清石灰水变浑浊的原因是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；

[反思与交流]

为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是有充足的氧气，使碳完全燃烧。