17.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】:(1)含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO2,不完全燃燒生成CO;(2)無水CuSO4遇水變藍(lán);(3)B、D中的石灰水都是足量的.
【猜想與假設(shè)】:甲 CO2 H2O;          乙 CO H2O;
                            丙 NH3 CO2 H2O;    丁 CO2 CO H2O.
你認(rèn)為丙同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的,理由是反應(yīng)物中不含有氮元素,生成物中不可能含有氨氣.
【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)物依次通過如圖所示裝置:

(1)A、B裝置的順序能否顛倒?(填“能“或“否”)否.
(2)實(shí)驗(yàn)中用純凈O2而不用空氣的原因是空氣中含有CO2和H2O.
(3)實(shí)驗(yàn)中觀察到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(qǐng)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:Ca(OH)2+CO2═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.

分析 因?yàn)榧淄楹脱鯕庵卸疾缓械,所以根?jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變可知丙的猜想是錯(cuò)誤的;
石灰水中有水,氣體經(jīng)過石灰水會(huì)帶出一部分水蒸氣,對(duì)甲烷燃燒的產(chǎn)物的鑒別會(huì)造成影響,所以裝置AB不能顛倒;
因?yàn)榭諝庵泻蠧O2和H2O會(huì)干擾甲烷燃燒產(chǎn)物的鑒別,所以實(shí)驗(yàn)使用純氧氣而不使用空氣;
實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO4變藍(lán),說明甲烷燃燒的產(chǎn)物中有水,B中澄清石灰水變渾濁,說明原混合氣體中含有二氧化碳,D中澄清石灰水變渾濁,C中紅色粉末變成黑色,說明原混合氣體中含有一氧化碳,故丁同學(xué)的猜想成立;根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
一氧化碳是由可燃物不完全燃燒引起的,所以當(dāng)加入充足的氧氣,使燃料完全燃燒就不會(huì)產(chǎn)生一氧化碳了.

解答 解:猜想與假設(shè):
丙同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的,因?yàn)榉磻?yīng)物中不含有氮元素,生成物中不可能含有氨氣.
故填:丙;反應(yīng)物中不含有氮元素,生成物中不可能含有氨氣.
實(shí)驗(yàn)探究:
(1)因?yàn)槭宜杏兴瑲怏w經(jīng)過石灰水會(huì)帶出一部分水蒸氣,對(duì)甲烷燃燒的產(chǎn)物的鑒別會(huì)造成影響,所以裝置AB不能顛倒.
故填:否.
(2)實(shí)驗(yàn)中用純凈O2而不用空氣的原因是空氣中含有CO2和H2O,會(huì)影響對(duì)產(chǎn)物的檢驗(yàn).
故填:空氣中含有CO2和H2O.
(3)實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO4變藍(lán),說明甲烷燃燒的產(chǎn)物中有水,B中澄清石灰水變渾濁,說明原混合氣體中含有二氧化碳,D中澄清石灰水變渾濁,C中紅色粉末變成黑色,說明原混合氣體中含有一氧化碳,由此推斷丁同學(xué)猜想成立.
故填:。
(4)二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水;氧化鐵能與一氧化碳高溫反應(yīng)生成鐵和二氧化碳.
故填:Ca(OH)2+CO2═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.
故填:氧氣充足.

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn),因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ).

練習(xí)冊系列答案
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實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1探究草木灰的成分
①有氣泡產(chǎn)生

②石灰水變渾濁
草木灰的主要成分是碳酸鉀
實(shí)驗(yàn)2探究碳酸鉀的性質(zhì)向碳酸鉀溶液中滴入澄清石灰水有白色沉淀生成化學(xué)方程式為K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH
實(shí)驗(yàn)3探究實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)后上層清液中溶質(zhì)的成份滴入澄清石灰水有沉淀生成上層清液中有兩種溶質(zhì)
KOH和K2CO3
[反思]實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢液必須處理后再排放.請(qǐng)你對(duì)實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)后產(chǎn)生的廢液處理提出可行的方法酸化處理至中性再排放.

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2.下列符號(hào),既能表示一種元素,又能表示一個(gè)原子,還能表示一種單質(zhì)的是(  )
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(1)人吸氣時(shí),將活塞A打開(選填“打開”、“關(guān)閉”、下同),活塞B關(guān)閉,此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是無變化.
(2)人呼氣時(shí),應(yīng)將活塞A關(guān)閉,活塞B打開,此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是錐形瓶(II)中有氣泡產(chǎn)生,澄清石灰水開始變渾濁.
(3)將上述操作反復(fù)進(jìn)行,能證明人呼出的氣體中含有的二氧化碳不是來自空氣,而是人體的代謝產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是錐形瓶(I)中無明顯變化,錐形瓶(II)中澄清石灰水變渾濁
有關(guān)的化學(xué)方程式是:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.

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6.小黎同學(xué)為了進(jìn)一步加深對(duì)“堿的化學(xué)性質(zhì)”的理解,特邀你協(xié)助完成下列活動(dòng)與探究:
(1)如圖1所示,在白色點(diǎn)滴板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入下表:
氫氧化鈉溶液氫氧化鈣溶液
加紫色石蕊溶液藍(lán)色藍(lán)色

(2)回憶檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
(3)二氧化硫(SO2)與氫氧化鈉反應(yīng)與上面的反應(yīng)類似,寫出這一反應(yīng)的化學(xué)方程式SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O.
(4)如圖2所示,在燒杯中加入10mL氫氧化鈉溶液,滴入幾滴酚酞試液,溶液顯紅色,再用滴管慢慢滴入稀鹽酸,并不斷攪拌溶液,至溶液顏色恰好變成無色為止,說明溶液呈中性.寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式NaOH+HCl═NaCl+H2O反應(yīng)類型復(fù)分解反應(yīng);由此可知:中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH-反應(yīng)生成H2O.
(5)根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)和討論,試歸納出氫氧化鈉、氫氧化鈣有哪些相似的化學(xué)性質(zhì).(任寫兩點(diǎn))
①都能使酸堿指示劑變色;
②堿能與酸性氧化物反應(yīng)生成鹽和水.

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