Question

【题目】天然气的主要成分是甲烷（CH4)，某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，将甲烷在一定量的纯净的O2中燃烧的产物依次通过下列装置：

（1）实验中用纯净的O2而不用空气的原因是__________。

（2）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中黑色粉末变成红色，由此推断_______同学猜想成立。

（3）请写出C中黑色粉末变成红色、D中澄清石灰水变浑浊的化学方程式：_____、______。

Answer 1

【答案】丙 根据质量守恒定律，元素种类不变。 空气中也有二氧化碳，会对燃烧产物中的CO2形成干扰 丁 CuO+COCu+CO2 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O

【解析】

猜想与假设：

根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变，反应物中是甲烷和氧气，不含有氮元素，生成物中不可能生成氨气，所以丙假设错误，故选丙；

（1）由于空气中含有水分和二氧化碳，实验过程中无法确定实验现象是混合气体中的水和二氧化碳产生的，还是空气中的水和二氧化碳产生的。所以用空气就无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳。实验中用纯净的O2而不用空气的原因是空气中也有二氧化碳，会对燃烧产物中的CO2形成干扰；

（2）A中无水CuSO4变蓝说明混合气体中有水，B中石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳，C中黑色粉末变成红色，D中澄清石灰水变浑浊，说明甲烷的燃烧产物中存在还原性气体，且与氧化铜反应能生成二氧化碳，所以说明混合气体中含有一氧化碳。由此推断丁同学猜想成立；

（3）C中黑色粉末变成红色的反应物是一氧化碳和氧化铜，生成物是铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CuO+COCu+CO2；D中澄清石灰水变浑浊的反应物是氢氧化钙和二氧化碳，生成物是碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O。