Question

【題目】天然氣的主要成分是甲烷（CH4)，某校化學(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：

（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 NH3 CO2 H2O；丁 CO2 CO H2O 。

你認(rèn)為_______同學(xué)的猜想是錯誤的，理由是______________。

（實(shí)驗(yàn)探究）：為了驗(yàn)證上述猜想與假設(shè)，將甲烷在一定量的純凈的O2中燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置：

（1）實(shí)驗(yàn)中用純凈的O2而不用空氣的原因是__________。

（2）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中黑色粉末變成紅色，由此推斷_______同學(xué)猜想成立。

（3）請寫出C中黑色粉末變成紅色、D中澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式：_____、______。

Answer 1

【答案】丙 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，元素種類不變。 空氣中也有二氧化碳，會對燃燒產(chǎn)物中的CO2形成干擾 丁 CuO+COCu+CO2 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O

【解析】

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，故選丙；

（1）由于空氣中含有水分和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)過程中無法確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是混合氣體中的水和二氧化碳產(chǎn)生的，還是空氣中的水和二氧化碳產(chǎn)生的。所以用空氣就無法驗(yàn)證混合氣體中是否含有水和二氧化碳。實(shí)驗(yàn)中用純凈的O2而不用空氣的原因是空氣中也有二氧化碳，會對燃燒產(chǎn)物中的CO2形成干擾；

（2）A中無水CuSO4變藍(lán)說明混合氣體中有水，B中石灰水變渾濁說明混合氣體中含有二氧化碳，C中黑色粉末變成紅色，D中澄清石灰水變渾濁，說明甲烷的燃燒產(chǎn)物中存在還原性氣體，且與氧化銅反應(yīng)能生成二氧化碳，所以說明混合氣體中含有一氧化碳。由此推斷丁同學(xué)猜想成立；

（3）C中黑色粉末變成紅色的反應(yīng)物是一氧化碳和氧化銅，生成物是銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+COCu+CO2；D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，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O。