Question

【題目】天然氣的主要成分是甲烷（CH4）。化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產生了興趣：

[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：CO2、H2O；

乙：CO、H2O；

丙：NH3、CO2、H2O；

丁：CO2、CO、H2O。

你認為_____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，將甲烷在一定量的氧氣中燃燒的產物依次通過如圖所示裝置：（假設裝置中氣體均完全吸收）

（1）A，B裝置的順序能否顛倒？_____ （填“能”或“否”）。

（2）實驗中用純凈氧氣而不用空氣的原因是_____。

（3）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。

[反思與交流]為避免CO污染環境，含碳元素的物質燃燒需滿足的條件是_____。

Answer 1

【答案】丙 化學反應前后元素的種類不變，反應前不含氮元素，生成物中不可能生成氨氣 否 空氣中含有CO2和H2O，干擾對產物的鑒別 丁 氧氣充足

【解析】

[猜想與假設]

根據質量守恒定律可知化學反應前后元素的種類不變，反應物中是甲烷和氧氣，不含有氮元素，生成物中不可能生成氨氣，所以丙假設錯誤。故答案為：丙、化學反應前后元素的種類不變，反應前不含氮元素，生成物中不可能生成氨氣；

[實驗探究]

（1）A裝置的目的是檢驗甲烷燃燒是否產生水。如果順序顛倒，由于石灰水中有水，則生成的氣體先通過澄清的石灰水后，再通過A裝置就一定會帶有少量的水蒸氣，但是就不能證明原混合氣體中是否有水。故答案為：否；

（2）該實驗的實驗目的是探究甲烷燃燒的產物，若改用空氣，由于空氣中含有水蒸氣和二氧化碳，用空氣就無法驗證混合氣體中水和二氧化碳是來自于甲烷燃燒還是空氣中，從而干擾實驗，無法確定。故答案為：空氣中含有CO2和H2O，干擾對產物的鑒別；

（3）A中無水CuSO4變藍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，B中石灰水有兩個作用：驗證二氧化碳的存在，除去二氧化碳；D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色說明具有還原性氣體，且與氧化鐵反應能生成二氧化碳，所以說明混合氣體中含有一氧化碳。所以可以推測出生成物有一氧化碳、水、二氧化碳。猜想丁正確。故答案為：丁；

[反思與交流]

由于可燃物不完全燃燒能生成一氧化碳，污染環境，所以要讓可燃物完全燃燒，所以需要充足的氧氣。故答案為：氧氣充足。