Question

【題目】天然氣的主要成分是甲烷(CH4)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣，請你參與探究與分析:

[提出問題]甲烷在氧氣中燃燒后生成哪些物質(zhì)?

[知識儲備]含碳元素的物質(zhì)在氧氣中完全燃燒生成CO2,不完全燃燒生成CO;無水CuSO4遇水變藍(lán)色。

[猜想與假設(shè)]

產(chǎn)物猜想	甲	乙	丙	丁
	CO2、H2O	CO、H2O	NH3、CO2、H2O	CO2、CO、H2O

有人認(rèn)為丙同學(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4.8g甲烷在l6g氧氣中燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置(假設(shè)每步都能完全吸收):

（1）A、B裝置的順序_________(填“能”或“不能”)顛倒。

（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到A中_________現(xiàn)象， 并增重________，說明有水生成。裝置B增重4.4g,裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。

（3）裝置C中觀察到固體有黑色變成紅色的現(xiàn)象，說明有______生成， 由此推斷______同學(xué)猜想成立。

（4）請寫出4.8g的甲烷在16g氧氣中燃燒化學(xué)方程式:_______。

Answer 1

【答案】反應(yīng)物中沒有氮元素（不符合質(zhì)量守恒定律） 不能 白色變?yōu)樗{(lán)色 10.8 CO 丁

【解析】

[猜想與假設(shè)]

丙同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的，理由是反應(yīng)物中沒有氮元素，不可能生成氨氣。

[實(shí)驗(yàn)探究]

（1）A、B裝置的順序不能顛倒，否則會導(dǎo)致A增重的質(zhì)量增加。

（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到A中白色固體變?yōu)樗{(lán)色，說明有水生成，增重的質(zhì)量為生成水的質(zhì)量，根據(jù)元素質(zhì)量不變，生成水的質(zhì)量為。裝置B增重4.4g，證明有二氧化碳生成，則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（3）裝置C中觀察到固體有黑色變成紅色的現(xiàn)象，說明有CO生成， 由此推斷丁同學(xué)猜想成立。

（4）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)4.8g的甲烷在16g氧氣中燃燒化學(xué)方程式為。依據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成一氧化碳的質(zhì)量為，根據(jù)甲烷和氧氣的質(zhì)量比，則有：， 解得 ，所以化學(xué)計(jì)量數(shù)x=3，y=5，根據(jù)氫元素反應(yīng)前后相等，則z=6。再根據(jù)二氧化碳與一氧化碳的質(zhì)量比，則有： ，解得 ，所以化學(xué)計(jì)量數(shù)n=1，m=2，因此該反應(yīng)方程式為。