题目内容
【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）①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②无水CuSO4遇水变蓝．③氢氧化钠溶液与CO2反应无明显现象，常用于吸收CO2
（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：
（1）若实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、E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，请写出甲烷在此时燃烧的化学方程式______．
（2）A、B装置的顺序不能颠倒，其理由是______；
（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】丙 化学反应前后元素的种类不变，反应物中没有氮元素，生成物中不可能有氨气 丁 4CH4+7O2
2CO2+2CO+8H2O 澄清石灰水能挥发出水蒸气，会影响水的鉴别 有充足的氧气
【解析】
[猜想与假设]
甲烷燃烧不能生成氨气，因为反应物中不含有氮元素，所以不可能生成含有氮元素的氨气．
故填：丙；化学反应前后元素的种类不变，反应物中没有氮元素，生成物中不可能有氨气
[实验探究]
（1）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明甲烷燃烧生成了水；B中澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧生成了二氧化碳；E中澄清石灰水变浑浊，D中红色粉末变成黑色，说明甲烷燃烧生成了一氧化碳，由此可知，因为燃烧生成了一氧化碳、二氧化碳和水，丁同学的猜想成立；甲烷在此时燃烧的化学方程式为：4CH4+7O22CO2+2CO+8H2O．
故填：丁；4CH4+7O22CO2+2CO+8H2O．
（2）如果A、B装置的顺序颠倒，则混合气体从B中出来后，会带上水蒸气，再通过A装置时，如果无水硫酸铜变蓝色，使硫酸铜变蓝色的水可能是甲烷燃烧产生的，也可能是从石灰水中挥发出来的，也可能是二者都有，这样就影响了水的鉴别．
故填：澄清石灰水能挥发出水蒸气，会影响水的鉴别．
C装置中氢氧化钠溶液的作用是除去二氧化碳，以免对一氧化碳的鉴别造成干扰．
故填：除去二氧化碳，以免对一氧化碳的鉴别造成干扰．
当氧气充足时，含碳元素的物质完全燃烧能生成二氧化碳，不能生成一氧化碳．
故填：有充足的氧气．
【题目】宏观和微观相结合是认识物质结构的有效方法之一．
(1)已知：X、Y、Z、W四种粒子的核电荷数及核外各电子层电子排布情况如下表．
X | Y | Z | W | ||
对应元素名称 | 氧 | 镁 | 铝 | 氯 | |
核电荷数 | 8 | 12 | 13 | 17 | |
电子层 | 第一层 | 2 | 2 | 2 | 2 |
第二层 | a | 8 | 8 | 8 | |
第三层 | 3 | 8 | |||
请回答下列问题：
①若X表示原子，a=___．单质X2与单质Z的反应中，X原子___(填“得到”或“失去”)电子．
②Y、W形成的化合物化学式为___(用元素符号表示)．
(2)我国科学家研究出碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化体系,使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应,反应微观模型如下图所示。
①反应微观模型中,除钼外还有___种元素,有___种单质分子
②该反应过程中:构成催化剂的各原子____(填“有”或“没有”)变化。金原子对____(填“CO”或“H2O”)起吸附催化作用。反应的化学方程式为____。
【题目】某兴趣小组活动中,同学们按图1装置对“可燃物燃烧条件进行探究”。通过查阅资料,小红同学提出磷燃烧生成的大量白烟会对人体健康有危害,经过讨论后大家一致认为应该改进实验装置。
[查阅资料]白磷的着火点是40°C ,红磷的着火点是240°C。
[改进与实验]同学们按改进后的图2装置进行实验。
[实验过程]
实验现象 | 对实验现象的解释 |
a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧 | 热水中白磷没有燃烧的原因是__________， |
b试管中红磷没有燃烧 | b试管中红磷没有燃烧的原因是___________， |
[反思与评价]
（1）改进后的图2装置与图1装置比较的优点是___________________，
（2）小林同学指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置,其中气球的作用是_______________（填字母）。
A 收集生成的气体
B 防止有害物质污染空气
C 调节试管内的气体压强，避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动
[拓展与迁移]
（3）实验结束,待a试管冷却后,如果将试管口朝下垂直伸入水面下（室温）,并取下橡皮塞，将看到水进入试管。你认为如果不考虑橡皮塞占试管的容积，且实验所用白磷足量，装置气密性良好,进入a试管内液体的体积约占试管容积的____________________，理由是___________。
