Question

16．天然氣的主要成分是甲烷，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對甲烷燃燒的產(chǎn)物進(jìn)行了探究．
【提出問題】甲烷燃燒后生成了哪些物質(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)】甲同學(xué)：CO₂、H₂O    乙同學(xué)：CO、H₂O   丙同學(xué)：NH₃、CO₂、H₂O   丁同學(xué)：CO₂、CO、H₂O
你認(rèn)為丙同學(xué)的猜想肯定是錯誤的，理由是質(zhì)量守恒定律或化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變或反應(yīng)前不含氮元素．
【實(shí)驗(yàn)探究】為了驗(yàn)證上述幾位同學(xué)的猜想與假設(shè)，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產(chǎn)物依次通過如圖所示裝置：
（1）A、B裝置的順序能否顛倒？否（填“能”或“否”）．
（2）甲烷在一定量的O₂中燃燒用的是純凈O₂而不用空氣的原因是空氣中含有CO₂和H₂O（干擾對產(chǎn)物的鑒別）．
（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置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，由此推斷丁同學(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：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O、Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【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氧氣充足．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】：根據(jù)質(zhì)量守恒定律考慮；
（1）根據(jù)顛倒后的后果考慮；
（2）根據(jù)空氣與純凈氧氣的區(qū)別考慮；
（3）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；
（4）根據(jù)方程式的寫法考慮．
【反思與交流】要使燃料充分燃燒，必需有充足的氧氣．

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)錯誤；
故填：丙；質(zhì)量守恒定律或化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變或反應(yīng)前不含氮元素；
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）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；故填：否；
（2）由于空氣中含有水分和二氧化碳，用空氣就無法驗(yàn)證混合氣體中是否含有水和二氧化碳，因?yàn)榈降资腔旌蠚怏w中的水和二氧化碳，還是空氣中的水和二氧化碳，無法確定；故填：空氣中含有CO₂和H₂O（干擾對產(chǎn)物的鑒別）；
（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO₄變藍(lán)，說明甲烷燃燒生成了水；B中澄清石灰水變渾濁，說明甲烷燃燒生成了二氧化碳；D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，說明甲烷燃燒生成了一氧化碳，由此可知，因?yàn)槿紵�生成了一氧化碳、二氧化碳和水，丁同學(xué)的猜想成立．故填：�。�
（4）B中澄清石灰水變渾濁的反應(yīng)物是氫氧化鈣和二氧化碳，生成物是碳酸鈣沉淀和水，碳酸鈣后面標(biāo)上沉淀符號；C中紅色粉末變成黑色的反應(yīng)物是一氧化碳和氧化鐵，生成物是鐵和二氧化碳，用得失氧進(jìn)行配平，反應(yīng)條件是高溫，寫在等號的上邊．故填：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
【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．故填：氧氣充足．

點(diǎn)評 本題考查了常見物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的推斷，含有碳元素的物質(zhì)燃燒時，如果燃燒充分，生成二氧化碳，如果燃燒不充分，會生成一氧化碳，這樣不僅浪費(fèi)燃料，還會污染環(huán)境，完成此題，可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行．