Question

20．我區(qū)很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)建起了沼氣池，不僅為我區(qū)節(jié)約了能源，而且為減少污染也做出了很大貢獻(xiàn)．沼氣的主要成分是甲烷（CH₄），我�；瘜W(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)為丙同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的，理由是化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變（或質(zhì)量守恒定律）．
【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有水蒸氣和二氧化碳．
（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）C中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式：3CO+Fe₂O₃$\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充足的氧氣，使燃料充分燃燒．
（5）某課外小組的同學(xué)們認(rèn)為尾氣中的一氧化碳可以利用下裝置中的一種重復(fù)利用，避免污染環(huán)境或浪費(fèi)能源．于是設(shè)計(jì)如下裝置除去廢氣中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，準(zhǔn)備進(jìn)行后續(xù)地探究．其中最合理的裝置是③（填序號(hào)，瓶?jī)?nèi)為氫氧化鈉溶液）．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，丙同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的，理由是：化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變（或質(zhì)量守恒定律）；A、B裝置的順序不能顛倒，因?yàn)轭嵉购蟛荒茏C明水的存在；實(shí)驗(yàn)中用純凈O₂而不用空氣的原因是：空氣中有水蒸氣和二氧化碳；實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO₄變藍(lán)，說明有水蒸氣；B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，說明有二氧化碳和一氧化碳，由此推斷丁同學(xué)猜想成立；一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；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：充足的氧氣，使燃料充分燃燒；氫氧化鈉溶液能把二氧化碳充分吸收，必須從左邊的長(zhǎng)管進(jìn)入；一氧化碳與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，在上方聚集，液體從右邊的長(zhǎng)管排出．

解答 解：本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，丙同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的，理由是：化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變（或質(zhì)量守恒定律）；故答案為：丙；化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變（或質(zhì)量守恒定律）．
（1）A、B裝置的順序不能顛倒，因?yàn)轭嵉购蟛荒茏C明水的存在，故答案為：否．
（2）實(shí)驗(yàn)中用純凈O₂而不用空氣的原因是：空氣中有水蒸氣和二氧化碳；故答案為：空氣中有水蒸氣和二氧化碳．
（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO₄變藍(lán)，說明有水蒸氣；B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，說明有二氧化碳和一氧化碳，由此推斷丁同學(xué)猜想成立；故答案為：丁
（4）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；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：充足的氧氣，使燃料充分燃燒；故答案為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；充足的氧氣，使燃料充分燃燒．
（5）氫氧化鈉溶液能把二氧化碳充分吸收，必須從左邊的長(zhǎng)管進(jìn)入；一氧化碳與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，在上方聚集，液體從右邊的長(zhǎng)管排出，故答案為：③

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，綜合性比較強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．