题目内容

4．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、H2OCO、H2ONH3、CO2、H2OCO2、CO、H2O
你认为丙同学的猜想是错误的，理由是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】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过下列装置：

①A、B装置的顺序不能（填“能”或“不能”）颠倒．
②实验中用纯净氧气而不用空气的原因是空气中含有CO2和H2O．
③实验中观察到A中无水CuSO4粉末由白色变为蓝色，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色，由此推断丁同学猜想成立．
④请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学方程式：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2．
【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氧气充足．

分析 【猜想与假设】化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类和个数不变；
【实验探究】要检验二氧化碳和水的存在，必须排除空气中的二氧化碳和水，以防造成干扰；一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳．
【反思与交流】要使燃料充分燃烧，必需有充足的氧气．

解答 解：【猜想与假设】反应前不含有氮元素，因此不可能生成氨气，故填：丙，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】①AB装置不能颠倒，否则无法确定甲烷燃烧产物中是否含有水，故填：不能；
②空气中含有二氧化碳和水会干扰对反应产物的鉴别，故填：空气中含有CO2和H2O会干扰对产物的鉴别；
③实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明有水生成，B中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，C中黑色粉末变成红色，D中澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳生成，故丁同学的猜想是正确的，故填：丁；
④B中澄清石灰水变浑浊的反应化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
C中黑色粉末变成红色，即一氧化碳和氧化铜在加热时反应生成铜和二氧化碳，故其化学方程式为：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2；
【反思与交流】碳在氧气充足时燃烧生成二氧化碳，故填：氧气充足．
故答案为：
【猜想与假设】丙；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不能； ②空气中含有CO2和H2O； ③丁；
④CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O； CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2；
【反思与交流】氧气充足．

点评 本题考查了常见物质燃烧产生的推断，完成此题，可以依据物质的性质结合反应的实验现象进行．

练习册系列答案
相关题目
14．写出下列反应的化学方程式：
（1）C3H8在空气中燃烧：C3H8+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3CO2+4H2O；
（2）碳在空气中不充分燃烧：2C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO．
15．
（1）某同学选用B装置来制取氧气，该化学反应的表达式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；若实验室用氯酸钾来制取氧气则选择的发生装置是A，该化学反应的表达式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．
（2）如果选择D来收集氧气，这是因为氧气密度大于空气的密度；欲检验此种方法收集氧气是否集满，可用带火星的木条．
（3）用高锰酸钾做实验时，为什么要在试管口塞一团棉花防止高锰酸钾粉末进入导管．
（4）“NO”是一种无色无味的气体，难溶于水，密度接近于空气，并且能与空气中的氧气发生反应生成NO2，若实验室要收集NO，应选择的收集方法是排水法．
12．从事科学实验的重要环节是进行科学实验的设计．科学实验的正确步骤应为；（1）明确实验目的；（2）收集有关资料；（3）设计合理方案；（4）进行科学实验．请你按照以上四步，完成以下实验设计，根据装置图回答（所用装置图用序号表示）

（1）张雨同学欲用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，则应选择的装置组合是BC，反应的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；小雅同学想改用双氧水和二氧化锰作用来制取比较纯净的氧气，则她选择的装置组DC，反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（2）实验室制取CO2的药品是大理石（或石灰石）和稀盐酸（均填试剂名称），反应的反学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，应选择的装置组合是DA．
（3）通常情况下，乙快（C2H2）是一种无色、无味、密度比空气略小，难溶于水的气体．实验室常用块状固体电石（主要成分：CaC2）与水直接反应制取乙炔，同时生成氢氧化钙．①明确实验目的：在实验室里制取乙炔气体
②收集有关资料：反应物：电石是一种固体，水是液体；反应条件：混合，不需加热；乙炔的性质：密度比空气略小，且难溶于水；
写出实验室制取乙炔的化学方程式CaC2+2H2O═Ca（OH）2+C2H2↑
③设计合理方案：发生装置选用D，收集装置选用C．
19．根据下列实验装置图，回答问题：

（1）实验仪器a的名称：长颈漏斗．
（2）实验室用大理石制取二氧化碳所选用的发生装置是B（填字母序号，下同），若用排空气法收集时，应选用的收集装置是E．
（3）若用C装置收集氧气，停止加热前，应先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯．
（4）若用A装置来做木炭还原氧化铜的实验时，需要改进的措施是将酒精灯加网罩．
9．某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动．

（1）该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察A，（填装置序号）装置中出现了明显的锈迹．甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑．将A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳，观察并记录现象即可证明．
（2）为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金．这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部结构发生变化，从而引起性质的变化．
（3）某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量的同种稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱，有的同学认为这种方案不够合理，理由是没控制相同的条件，颗粒大小不同
（4）将一定质量的铁粉放入硝酸铜，硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是Cu，且反应后溶液质量比反应前减小（填“增大”、“减小”或“不变”）
16．下列关于实验现象的描述，正确的是（　　）
A．木炭在空气中燃烧产生黑色固体
B．红磷在空气中燃烧时，产生大量白雾
C．硫在氧气中燃烧时，发出微弱的淡蓝色火焰
D．细铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，产生黑色固体
13．下列关于分子、原子的说法，正确的是（　　）
A．分子可以再分而原子不能再分
B．分子在不断运动，而原子是静止的
C．在化学变化的前后，分子和原子的种类保持不变
D．分子能构成物质．而原子能构成分子也能直接构成物质
14．下列各组物质，只用组内溶液相互混合的方法就能鉴别的是（　　）
A．K2SO4、BaCl2、NaNO3、NaClB．K2SO4、BaCl2、Na2CO3、HCl
C．KCl、Na2SO4、CuSO4、MgCl2D．KCl、AgNO3、KNO3、HCl

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