题目内容

【题目】可燃冰是甲烷与水在低温、高压的条件下形成的无色、冰状固体,是最具发展前景的能源之一。可燃冰主要成分是CH4nH2O,在开采过程中,甲烷泄漏,会导致严重温室效应。某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,NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳;

③Fe2O3是一种红色固体,铁粉是一种黑色固体。

(猜想与假设)甲:CO2H2O 乙:COH2O 丙:NH3CO2H2O 丁:CO2COH2O

你认为______同学的猜想是错误的

(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氧气中燃烧的产物依次通过下列装置,进行验证:

1AB装置的顺序不能颠倒,原因是______

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____________,由此推断丁同学猜想成立。

4D装置中大气球的作用是______

(反思与交流)燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间的原因是______

【答案】 颠倒后无法确定水来自于生成物还是来自于澄清石灰水 空气中含有水和二氧化碳,影响对产物的检验 BD中澄清石灰水变浑 C中红色粉末变成黑色 收集尾气防止污染空气 使燃气燃烧充分,避免一氧化碳的产生,防止煤气中毒

【解析】

[猜想与假设]据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,因为反应物中没有氮元素,所以不可能生成氨气,故丙同学猜想错误;

1AB装置的顺序不能颠倒,原因是颠倒后无法确定水来自于生成物还是来自于澄清石灰水;

2)空气中含有水和二氧化碳,所以实验中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有水和二氧化碳,影响对产物的检验;

3)白色固体硫酸铜和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜,高温条件下,氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,所以实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,说明有水;B中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳;D中澄清石灰水变浑、C中红色粉末变成黑色,说明有一氧化碳,由此推断丁同学猜想成立;

4)尾气中可能含有一氧化碳,直接排入空气可能污染空气,所以用大气球收集起来;

[反思与交流]燃气燃烧不充分,会生成一氧化碳,一氧化碳有毒,所以燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间的原因是:使燃气燃烧充分,避免一氧化碳的产生,防止煤气中毒。

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