Question

【题目】达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉．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．

（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________________．

（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如图所示装置：

（1）A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能“或“否”）__________，理由是________

（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：_______

（5）处理尾气还可以用________的方法,相关的化学方程式为___________。

Answer 1

【答案】丙 反应物没有氮元素 否 澄清石灰水中的溶剂水对证明甲烷燃烧产生水造成干扰 防止空气中的水 、二氧化碳对实验产生干扰 丁 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 酒精灯点燃 2CO+O22CO2

【解析】

[猜想与假设]：据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，甲烷和氧气中没有氮元素，不可能产生 NH3；所以丙同学的猜想是错误的；

[实验探究]：（1）硫酸铜变蓝证明有水生成，澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳，A、B装置的顺序不能颠倒，理由是澄清石灰水中的溶剂水对证明甲烷燃烧产生水造成干扰；

（2）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，如用空气，会对产物水和二氧化碳的检验产生干扰；

（3）无水CuSO4遇水变蓝，实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明甲烷燃烧有水生成，二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，B、D中澄清石灰水变浑浊说明甲烷燃烧有二氧化碳生成，一氧化碳能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，C中红色粉末变成黑色说明甲烷燃烧生成了一氧化碳，由此推断丁同学猜想成立；

（4）B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；

（5）处理尾气还可以用点燃的方法，原理是一氧化碳和氧气点燃条件下反应生成二氧化碳，化学方程式为2CO+O2 2CO2