Question

【題目】天然氣的主要成分是甲烷（CH4），某校化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產生了興趣，欲通過此實驗探究燃燒的產物，請你參與：

（提出問題）甲烷燃燒后生成哪些物質？

（查閱資料）含碳元素的物質完全燃燒生成CO2，不完全燃燒生成CO；無水CuSO4遇水變藍。

（猜想與假設）：甲的猜想CO2 H2O ； 乙的猜想 CO H2O；

丙的猜想 NH3 CO2 H2O； 丁的猜想 CO2 CO H2O 。

老師認為丙同學的猜想是錯誤的，理由是_____。

（實驗探究）：為了驗證上述猜想與假設，將甲烷在一定量的O2中燃燒的產物依次通過下列裝置：

（1）實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍，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_____同學猜想成立。

（2）請寫出C中紅棕色粉末變成黑色的化學方程式：_____。

（3）D裝置后添加一大氣球的原因是：_____。

（反思與交流）：（4）為避免有毒的CO污染環境，所以含碳元素的物質燃燒必須滿足的條件是_____。

（5）A、B裝置的順序能否顛倒？為什么？_____。

Answer 1

【答案】因為反應物中不含有氮元素，不可能生成氨氣（不遵循質量守恒定律） 丁 尾氣中含有一氧化碳，會污染環境 提供充足的氧氣（空氣），使燃料完全燃燒 不能，無法證明產物中是否有水

【解析】

一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，一氧化碳點燃生成二氧化碳。

[猜想與假設]根據質量守恒定律，反應前后元素的質量和種類均不變，反應物中不含有氮元素，不能生成含氮的化合物，故老師認為丙同學的猜想是錯誤的，理由是反應物中不含有氮元素，不可能生成氨氣（不遵循質量守恒定律）。

[實驗探究]

（1）實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍，說明生成水，B、D中澄清石灰水變渾濁，說明生成二氧化碳，C中紅色粉末變成黑色，說明生成一氧化碳，故丁同學猜想成立。

（2）C中紅棕色粉末變成黑色的反應是一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為。

（3）一氧化碳有毒，要有尾氣處理裝置，D裝置后添加一大氣球的原因是尾氣中含有一氧化碳，會污染環境。

（4）物質完全燃燒的條件是充足的氧氣，增大接觸面積，為避免有毒的CO污染環境，所以含碳元素的物質燃燒必須滿足的條件是提供充足的氧氣（空氣），使燃料完全燃燒。

（5）無水硫酸銅遇水變藍色，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故A、B裝置的順序不能顛倒，無法證明產物中是否有水。