Question

【題目】可燃冰是甲烷與水在低溫、高壓的條件下形成的無(wú)色、冰狀固體，是最具發(fā)展前景的能源之一。可燃冰主要成分是CH4nH2O，在開(kāi)采過(guò)程中，甲烷泄漏，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重溫室效應(yīng)。某化學(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(wèn)題）甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)？

（查閱資料）①含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO2，不完全燃燒生成CO

②無(wú)水CuSO4遇水變藍(lán)，NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳；

③Fe2O3是一種紅色固體，鐵粉是一種黑色固體。

（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(cuò)誤的

（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氧氣中燃燒的產(chǎn)物依次通過(guò)下列裝置，進(jìn)行驗(yàn)證：

（1）A、B裝置的順序不能顛倒，原因是______。

（2）實(shí)驗(yàn)中用純凈O2而不用空氣的原因是______。

（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無(wú)水CuSO4變藍(lán)______、______，由此推斷丁同學(xué)猜想成立。

（4）D裝置中大氣球的作用是______。

（反思與交流）燃?xì)鉄崴�器必須安裝在浴室外非密閉空間的原因是______。

Answer 1

【答案】丙 顛倒后無(wú)法確定水來(lái)自于生成物還是來(lái)自于澄清石灰水 空氣中含有水和二氧化碳，影響對(duì)產(chǎn)物的檢驗(yàn) B、D中澄清石灰水變渾 C中紅色粉末變成黑色 收集尾氣防止污染空氣 使燃?xì)馊紵�充分，避免一氧化碳的產(chǎn)生，防止煤氣中毒

【解析】

[猜想與假設(shè)]據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不變，因?yàn)榉磻?yīng)物中沒(méi)有氮元素，所以不可能生成氨氣，故丙同學(xué)猜想錯(cuò)誤；

（1）A、B裝置的順序不能顛倒，原因是顛倒后無(wú)法確定水來(lái)自于生成物還是來(lái)自于澄清石灰水；

（2）空氣中含有水和二氧化碳，所以實(shí)驗(yàn)中用純凈O2而不用空氣的原因是空氣中含有水和二氧化碳，影響對(duì)產(chǎn)物的檢驗(yàn)；

（3）白色固體硫酸銅和水反應(yīng)生成藍(lán)色固體五水硫酸銅，高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，所以實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無(wú)水CuSO4變藍(lán)，說(shuō)明有水；B中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明有二氧化碳；D中澄清石灰水變渾、C中紅色粉末變成黑色，說(shuō)明有一氧化碳，由此推斷丁同學(xué)猜想成立；

（4）尾氣中可能含有一氧化碳，直接排入空氣可能污染空氣，所以用大氣球收集起來(lái)；

[反思與交流]燃?xì)馊紵�不充分，�?huì)生成一氧化碳，一氧化碳有毒，所以燃?xì)鉄崴�器必須安裝在浴室外非密閉空間的原因是：使燃?xì)馊紵�充分，避免一氧化碳的產(chǎn)生，防止煤氣中毒。