题目内容
【题目】天然气的主要成分是甲烷(CH4)，化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究与分析:
[提出问题]甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质?
[知识储备]含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝色。
[猜想与假设]
产物猜想 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
CO2、H2O | CO、H2O | NH3、CO2、H2O | CO2、CO、H2O |
有人认为丙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4.8g甲烷在l6g氧气中燃烧的产物依次通过下列装置(假设每步都能完全吸收):
（1）A、B装置的顺序_________(填“能”或“不能”)颠倒。
（2）实验中观察到A中_________现象， 并增重________，说明有水生成。装置B增重4.4g,装置B中发生反应的化学方程式___________。
（3）装置C中观察到固体有黑色变成红色的现象，说明有______生成， 由此推断______同学猜想成立。
（4）请写出4.8g的甲烷在16g氧气中燃烧化学方程式:_______。
【答案】反应物中没有氮元素（不符合质量守恒定律） 不能 白色变为蓝色 10.8 
CO 丁 
【解析】
[猜想与假设]
丙同学的猜想是错误的，理由是反应物中没有氮元素，不可能生成氨气。
[实验探究]
（1）A、B装置的顺序不能颠倒，否则会导致A增重的质量增加。
（2）实验中观察到A中白色固体变为蓝色，说明有水生成，增重的质量为生成水的质量，根据元素质量不变，生成水的质量为
。装置B增重4.4g，证明有二氧化碳生成，则装置B中发生反应的化学方程式。
（3）装置C中观察到固体有黑色变成红色的现象，说明有CO生成， 由此推断丁同学猜想成立。
（4）根据以上实验研究，设4.8g的甲烷在16g氧气中燃烧化学方程式为
。依据质量守恒定律，生成一氧化碳的质量为
，根据甲烷和氧气的质量比，则有：
， 解得
，所以化学计量数x=3，y=5，根据氢元素反应前后相等，则z=6。再根据二氧化碳与一氧化碳的质量比，则有：
，解得
，所以化学计量数n=1，m=2，因此该反应方程式为。
