Question

天然气的主要成分是甲烷（CH₄），同学们对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究：

【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．
【提出猜想】小岑的猜想CO₂、H₂O：小茜的猜想CO、H₂O；小龙的猜想CO₂、CO、H₂O
【实验方案】同学们在老师的指导下，共同设计了如图装置并将甲烷在一定量的O₂燃烧的产物依次通过下列装置进行探究．
【实验与结论】
（1）A装置中无水CuSO₄变蓝，则证明甲烷燃烧产物中有

 

；
（2）B装置的作用是

 

，装置中澄清石灰水变浑浊，其反应的化学方程式为

 

；
（3）黑色氧化铜变红色，C装置中澄清石灰水也变浑浊，则证明甲烷燃烧产物中有

 

；
（4）由此推断

 

的猜想成立．
【交流反思】
（1）A、B装置的顺序能否颠倒？

 

（填“能”或“否”），理由是

 

；
（2）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是

 

；
（3）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

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【实验与结论】
无水硫酸铜是白色的，能和水反应生成蓝色的五水硫酸铜，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳；
【反思与交流】
（2）气体通过溶液时，能够带出水蒸气，氢氧化钙溶液能够吸收二氧化碳，氢氧化钙和二氧化碳反应能生成碳酸钙和水；
要使燃料充分燃烧，必需有充足的氧气．

解答：解：【实验与结论】
（1）实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，说明甲烷燃烧生成了水；
（2）B中澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧生成了二氧化碳；其反应的化学方程式为：
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（3）黑色氧化铜变红色，说明甲烷燃烧生成了一氧化碳；
（4）由此可知，因为燃烧生成了一氧化碳、二氧化碳和水，小龙的猜想成立；
【交流反思】
（1）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：如果将A、B装置的顺序颠倒，即使检验到有水分，也不能说明是甲烷燃烧时生成的澄清石灰水能挥发出水蒸气，会影响水的鉴别．    
 （2）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是空气中含有二氧化碳和水，干扰对产物的判断．
（3）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．
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有充足的氧气．
故本题答案为：
【实验与结论】
（1）水；
（2）检验产物中是否有二氧化碳气体；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）一氧化碳；
（4）小龙．
【交流反思】
（1）否；如果将A、B装置的顺序颠倒，即使检验到有水分，也不能说明是甲烷燃烧时生成的，会影响水的鉴别；
（2）空气中含有二氧化碳和水，干扰对产物的判断；
（3）氧气充足．

点评：含有碳元素的物质燃烧时，如果燃烧充分，生成二氧化碳，如果燃烧不充分，会生成一氧化碳，这样不仅浪费燃料，还会污染环境．