Question

（10分）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，请你参与：

【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？

【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列

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中黑色粉末变成红色，由此推断    同学猜想成立；

（4）请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式：

                                    、                                     。

Answer

【猜想与假设】：丙 ； 质量守恒定律或化学反应前后元素的种类不变或反应前不含氮元素；

【实验探究】：（1）否 （2）空气中含有CO2 和H2O，干扰对产物的鉴别；

(3) 丁 (4) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O CuO + CO △Cu + CO2

【解析】

试题分析：【猜想与假设】根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变，反应物中是甲烷和氧气，不含有氮元素，生成物中不可能生成氨气，所以丙假设错误；（1）如果顺序颠倒，由于石灰水中有水，就不能证明混合气体中是否有水；（2）由于空气中含有水分和二氧化碳，用空气就无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳，因为到底是混合气体中的水和二氧化碳，还是空气中的水和二氧化碳，无法确定；

（3）A中无水CuSO4变蓝说明混合气体中有水，B中石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳，B中石灰水有两个作用：验证二氧化碳的存在，除去二氧化碳；D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色说明具有还原性气体，且与氧化铁反应能生成二氧化碳，所以说明混合气体中含有一氧化碳；

（4）B中澄清石灰水变浑浊的反应物是氢氧化钙和二氧化碳，生成物是碳酸钙沉淀和水，碳酸钙后面标上沉淀符号；C中红色粉末变成黑色的反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，用得失氧进行配平，反应条件是高温，写在等号的上边．由于可燃物不完全燃烧能生成一氧化碳，污染环境，所以要让可燃物完全燃烧，所以需要充足的氧气．

考点：实验探究物质的组成成分以及含量；常见气体的检验与除杂方法；一氧化碳的化学性质；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式