Question

達(dá)州盛產(chǎn)天然氣，有“中國(guó)氣都”之稱的美譽(yù)．天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），我校化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣，請(qǐng)你參與：
【提出問題】甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)？
【查閱資料】含碳元素的物質(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 NH₃CO₂ H₂O；丁 CO₂ CO  H₂O．
你認(rèn)為

 

同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的，理由是

 

．
【實(shí)驗(yàn)探究】為了驗(yàn)證上述猜想與假設(shè)，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產(chǎn)物依次通過如圖裝置：

（1）實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO₄變藍(lán)，B、D中

 

（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），C中

 

（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），由此推斷

 

同學(xué)猜想成立．
（2）請(qǐng)寫出B、C中反應(yīng)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

 

．
【得出結(jié)論】甲烷在氧氣充足的情況下反應(yīng)方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【猜想與假設(shè)】：根據(jù)質(zhì)量守恒定律考慮；根據(jù)顛倒后的后果考慮；根據(jù)空氣與純凈氧氣的區(qū)別考慮；根據(jù)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分析出氣體成分；根據(jù)方程式的寫法考慮；根據(jù)促進(jìn)可燃物燃燒的條件考慮．

解答：解：【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，反應(yīng)物中是甲烷和氧氣，不含有氮元素，生成物中不可能生成氨氣，所以丙假設(shè)錯(cuò)誤；故填：丙，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）A中無水CuSO₄變藍(lán)說明混合氣體中有水，BD中石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，由此可以推斷丁同學(xué)的猜想正確，故填：澄清石灰水變渾濁，紅色粉末變黑，��；
（2）B中是氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，C中是一氧化碳和氧化鐵高溫反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，故填：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
【反思與交流】要使不生成一氧化碳，需要氧氣充足，故填：氧氣充足；
【得出結(jié)論】甲烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，故填：CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：解答本題的關(guān)鍵是要知道無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色說明有水生成，能使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳，還要知道一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳．