Question

7．天然氣的主要成分是甲烷，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)為丙同學(xué)的猜想是錯誤的，理由是反應(yīng)中不含氮元素，不可能生成含氮元素的氨氣．
【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)物依次通過下列裝置：

（1）若實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO₄變藍(lán)，B、E中澄清石灰水變渾濁，D中紅色粉末變成黑色，由此推斷丁同學(xué)猜想成立，B中反應(yīng)化學(xué)方程式CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；D中反應(yīng)化學(xué)方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）A、B裝置的順序能否顛倒不能（填“能”或“不能”），C裝置的作用是將甲烷燃燒產(chǎn)生的二氧化碳除盡；
【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提供充足氧氣．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類和個數(shù)不變進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）無水硫酸銅是白色的，能和水反應(yīng)生成藍(lán)色的五水硫酸銅，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，一氧化碳能和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
（2）考慮一氧化碳的檢驗(yàn)；
【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)】甲烷燃燒不能生成氨氣，因?yàn)榉磻?yīng)物中不含有氮元素，所以不可能生成含有氮元素的氨氣；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）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；E中澄清石灰水變渾濁，D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，B中發(fā)生的反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，D中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）如果A、B裝置的順序顛倒，則混合氣體從B中出來后，會帶上水蒸氣，再通過A裝置時，如果無水硫酸銅變藍(lán)色，使硫酸銅變藍(lán)色的水可能是甲烷燃燒產(chǎn)生的，也可能是從石灰水中揮發(fā)出來的，也可能是二者都有，這樣就影響了水的鑒別．故AB裝置不能顛倒，否則無法確定甲烷燃燒產(chǎn)物中是否含有水；
【反思與交流】當(dāng)氧氣充足時，含碳元素的物質(zhì)完全燃燒能生成二氧化碳，不能生成一氧化碳．
故答案為：【猜想與假設(shè)】丙；反應(yīng)中不含氮元素，不可能生成含氮元素的氨氣；
（1）�。籆O₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O； 3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）不能；將甲烷燃燒產(chǎn)生的二氧化碳除盡；
【反思與交流】提供充足氧氣．

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．