Question

【题目】（9分）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下列装置：

实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中 （填实验现象），

C中 （填实验现象），由此推断 同学猜想成立。

请写出B、C中反应的化学方程式：

、 。

【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 。

【得出结论】甲烷在氧气充足的情况下反应方程式： 。

Answer 1

【答案】

【猜想与假设】丙 质量守恒定律或化学反应前后元素的种类不变或反应前不含氮元素

【实验探究】

（1）B:澄清石灰水变浑浊 C、红色粉末变黑 丁

（2） CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

【反思与交流】 氧气充足 点燃

【得出结论】CH4+2O2====== CO2+2H2O

【解析】

试题分析：依据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变，由于甲烷中不含氮元素，故不可能生成氨气，猜想丙错误；

根据资料，水能使无水硫酸铜变蓝，故生成了水；若生成了二氧化碳，则B中的澄清石灰水会变浑浊；若生成了一氧化碳，那么C中的红色固体会变成黑色，D中的澄清石灰水会浑浊；如果这些现象均有那么说明丁的猜想正确；

二氧化碳与氢氧化钙反应生成的是碳酸钙沉淀和水：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，一氧化碳还原氧化铁生成的是铁和二氧化碳：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

碳在氧气不充足的条件下燃烧会生成一氧化碳，那么为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是氧气充足；甲烷在氧气充足的情况下燃烧生成的是二氧化碳和水：CH4+2O2==CO2+2H2O。