Question

達州盛產(chǎn)天然氣，有“中國氣都”之稱的美譽；天然氣的主要成分是甲烷．請你參與：
【提出問題】：甲烷中含哪些元素？
【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．
【猜想與假設(shè)】：①甲烷中一定含

 

元素；②甲烷中一定含氫元素；③甲烷中一定含氧元素．
【探究】驗證上述猜想與假設(shè)，將甲烷在純凈的O₂中完全燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置：

（1）實驗中用純凈O₂而不用空氣的原因是

 

．
（2）A、B裝置的順序能否顛倒？（填“能“或“否”）

 

．
（3）觀察到A中無水CuSO₄變藍，證明甲烷燃燒生成了

 

，說明猜想

 

正確．
（4）觀察到B中澄清石灰水變渾濁，證明甲烷燃燒生成了

 

，說明猜想

 

正確．
（5）猜想③不正確的原因是

 

．
【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

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,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用

專題：科學(xué)探究

分析：【猜想與假設(shè)】：①根據(jù)質(zhì)量守恒定律考慮；
【探究】（1）根據(jù)空氣與純凈氧氣的區(qū)別考慮；（2）根據(jù)顛倒后的后果考慮；（3）根據(jù)A中無水CuSO₄變藍，分析出氣體成分；（4）據(jù)B中澄清石灰水變渾濁，分析出氣體成分；（5）據(jù)質(zhì)量守恒定律分析；
【反思與交流】：據(jù)甲烷完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO，知為避免有毒的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氧氣充足．

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，燃燒后生成二氧化碳，則甲烷一定含碳元素；
【探究】
（1）由于空氣中含有水分和二氧化碳，用空氣就無法驗證混合氣體中是否含有水和二氧化碳，因為到底是混合氣體中的水和二氧化碳，還是空氣中的水和二氧化碳，無法確定；
（2）如果順序顛倒，由于石灰水中有水，就不能證明混合氣體中是否有水；
（3）A中無水CuSO₄變藍說明混合氣體中有水，證明甲烷中一定含氫元素；
（4）B中石灰水變渾濁說明混合氣體中含有二氧化碳，證明甲烷中一定含碳元素；
（5）因氧氣和甲烷是反應(yīng)物，據(jù)質(zhì)量守恒定律，不能確定生成物中的氧元素是甲烷含有；
【反思與交流】：由于可燃物不完全燃燒能生成一氧化碳，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．
故答案為：
【猜想與假設(shè)】碳                          
【探究】
（1）空氣中含有CO₂和H₂O（干擾對產(chǎn)物的鑒別）                       
（2）否
（3）水，②；                                  
（4）二氧化碳，①；
（5）因氧氣和甲烷是反應(yīng)物，據(jù)質(zhì)量守恒定律，不能確定生成物中的氧元素是甲烷含有．
【反思與交流】氧氣充足．

點評：解答本題的關(guān)鍵是要知道無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{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．