Question

天然氣的主要成分是甲烷（CH₄)，我�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣，請你參與：

【提出問題】：甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)？

【查閱資料】：含碳元素物質(zhì)完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO；無水CuSO₄遇水變藍(lán)。

【猜想與假設(shè)】甲 CO₂  H₂O ； 乙 CO  H₂O；  丙 NH₃ CO₂  H₂O； 丁 CO₂  CO  H₂O

你認(rèn)為     同學(xué)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(shè)，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置：

（1）A、B裝置的順序能否顛倒？（填“能"或“否”）        。

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

（3）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍(lán)，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(xué)猜想成立。

（4）請寫出B中澄清石灰水變渾濁、C中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式：

                         、                       。

【反思與交流】：為避免有毒的CO污染環(huán)境，所以含碳元素的物質(zhì)燃燒必須滿足的條件是                     。

 

Answer 1

【答案】

丙  不含N 不可能生成  不能  防止空氣中成分干擾實驗結(jié)果 丁

氧氣充足

【解析】

試題分析：【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，由于反應(yīng)物是甲烷和氧氣，共含有碳、氫、氧三種元素，不含有氮元素，故生成物中不可能生成氨氣，所以丙同學(xué)的猜想是錯誤的。

【實驗探究】（1）如果A、B裝置的順序顛倒，由于石灰水中有水，故從石灰水中出來的氣體就會含有水，就不能證明原混合氣體中是否含有水。

（2）由于空氣中本身就含有水分和二氧化碳，故若在空氣中燃燒，就無法驗證生成的混合氣體中是否含有水和二氧化碳，因為無法判斷是反應(yīng)生成的水和二氧化碳，還是空氣中的水和二氧化碳。

（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，A中無水CuSO₄變藍(lán)，說明混合氣體中有水；B中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中含有二氧化碳；由于B中的石灰水不僅能驗證二氧化碳的存在，還能除去二氧化碳，故D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色說明氣體中含有具有還原性的氣體，且能與氧化鐵反應(yīng)生成二氧化碳，即說明混合氣體中含有一氧化碳，由此推斷丁同學(xué)猜想成立。

（4）B中澄清石灰水變渾濁，是氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀和水，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O；

C中紅色粉末變成黑色，是一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)，生成鐵和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO 2Fe+3CO₂。

【反思與交流】根據(jù)題意，由于可燃物不完全燃燒會生成一氧化碳，污染環(huán)境，所以要讓可燃物完全燃燒，所以需要充足的氧氣。

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量，常見氣體的檢驗與除雜方法，一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用，書寫化學(xué)方程式

點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實驗設(shè)計方案，進(jìn)行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現(xiàn)象，來驗證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等；特別需要注意的是，當(dāng)檢驗二氧化碳和水時需要先檢驗水的存在，除去二氧化碳和水時需要先除去二氧化碳后除水。