Question

【题目】为了减少化石燃料的燃烧，积极开发新能源，沼气已逐渐成为乡镇的主要能源，沼气中的主要成分是甲烷，我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，并进行了如下实验：

（提出问题）：甲烷燃烧后生成哪些物质？

（查阅资料）：含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。氧化铁为红棕色粉末，一定温度CO能还原氧化铁，铁粉呈黑色。

（1）（猜想与假设）：甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O。你认为________同学的猜想是错误的，理由是_______________。

（2）（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：

①A、B 装置的顺序能否颠倒（填“能”或“否”）__________________。

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B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式____________________。

⑤C装置中酒精灯网罩有什么作用：______；装置末端，为什么要加一个大气球：________。

Answer 1

【答案】丙 根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物不含氮元素 否 空气中有水和二氧化碳 丁 集中火焰，提高温度 处理尾气，防止一氧化碳污染空气

【解析】

由质量守恒定律可知，反应前后元素的质量和种类均不变，反应物中不含氮元素，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，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。

（1）由质量守恒定律可知，反应前后元素的质量和种类均不变，反应物中不含氮元素，则生成物中不含氮元素，故丙同学的猜想是错误的，理由是根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物不含氮元素。

（2）①如果A、B 装置的顺序颠倒，澄清石灰水中有水，就不能证明混合气体中是否有水，故A、B 装置的顺序不能颠倒。

②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，故实验中用纯净O2而不用空气的原因是空气中有水和二氧化碳。

③实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明生成水，B、D中澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳，C中红色粉末变成黑色，说明生成一氧化碳，故丁同学猜想成立。

④二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式为。

⑤C装置中酒精灯网罩的作用是集中火焰，提高温度；一氧化碳有毒，需要收集或反应除去，防止污染空气，故装置末端，加一个大气球是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。