题目

天然气的主要成分是甲烷（CH4），我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】含碳元素物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝． 【猜想与假设】甲 CO2 H2O；             乙 CO  H2O； 丙 NH3CO2 H2O；         丁 CO2 CO  H2O． 你认为　　同学的猜想一定是错误的． 【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置： （1）A、B装置的顺序　　（填“能”或“不能”）颠倒； （2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是　； （3）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断　　同学猜想成立； （4）请写出C中红色粉末变成黑色的化学方程式：　 【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是：　． 答案：【考点】实验探究物质的组成成分以及含量；常见气体的检验与除杂方法；书写化学方程式、 ． 【分析】【猜想与假设】：根据质量守恒定律考虑；（1）根据颠倒后的后果考虑；（2）根据空气与纯净氧气的区别考虑；（3）根据无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色分析出气体成分；（4）根据方程式的写法考虑；【反思与交流】根据促进可燃物燃烧的条件考虑． 【解答】解：【猜想与假设】根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变，反应物中是甲烷和氧气，不含有氮元素，生成物中不可能生成氨气，所以丙假设错误； （1）如果顺序颠倒，由于石灰水中有水，就不能证明混合气体中是否有水； （2）由于空气中含有水分和二氧化碳，用空气就无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳，因为到底是混合气体中的水和二氧化碳，还是空气中的水和二氧化碳，无法确定； （3）A中无水CuSO4变蓝说明混合气体中有水，B中石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳，B中石灰水有两个作用：验证二氧化碳的存在，除去二氧化碳；D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色说明具有还原性气体，且与氧化铁反应能生成二氧化碳，所以说明混合气体中含有一氧化碳； （4）C中红色粉末变成黑色的反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，用得失氧进行配平，反应条件是高温，写在等号的上边． 【反思与交流】由于可燃物不完全燃烧能生成一氧化碳，污染环境，所以要让可燃物完全燃烧，所以需要充足的氧气． 故答案为：【猜想与假设】丙； 【实验探究】（1）否； （2）空气中含有CO2和H2O（干扰对产物的鉴别）； （3）丁；（4）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； 【反思与交流】氧气充足． 【点评】解答本题的关键是要知道无水硫酸铜由白色变为蓝色说明有水生成，能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，还要知道一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳． 　

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