题目内容
10．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】：含碳元素物质完全燃烧生成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 NH3CO2 H2O；丁 CO2 CO H2O
你认为丙同学的猜想是错误的，理由是反应物中不含有氮元素，生成物中不可能含有氨气．
【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）A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能“或“否”）否．
（2）实验中用纯净O2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变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，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中红色粉末变成黑色的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O、Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
【反思与交流】：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是氧气充足．
分析 因为甲烷和氧气中都不含有氮元素，所以根据化学反应前后元素的种类不变可知丙的猜想是错误的；
石灰水中有水，气体经过石灰水会带出一部分水蒸气，对甲烷燃烧的产物的鉴别会造成影响，所以装置AB不能颠倒；
因为空气中含有CO2和H2O会干扰甲烷燃烧产物的鉴别，所以实验使用纯氧气而不使用空气；
实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明甲烷燃烧的产物中有水，B中澄清石灰水变浑浊，说明原混合气体中含有二氧化碳，D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，说明原混合气体中含有一氧化碳，故丁同学的猜想成立；
一氧化碳是由可燃物不完全燃烧引起的，所以当加入充足的氧气，使燃料完全燃烧就不会产生一氧化碳了．
解答 解：猜想与假设：
丙同学的猜想是错误的，因为反应物中不含有氮元素，生成物中不可能含有氨气．
故填：丙；反应物中不含有氮元素，生成物中不可能含有氨气．
实验探究：
（1）因为石灰水中有水，气体经过石灰水会带出一部分水蒸气，对甲烷燃烧的产物的鉴别会造成影响，所以装置AB不能颠倒．
故填：否．
（2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有CO2和H2O，会影响对产物的检验．
故填：空气中含有CO2和H2O．
（3）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明甲烷燃烧的产物中有水，B中澄清石灰水变浑浊，说明原混合气体中含有二氧化碳，D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，说明原混合气体中含有一氧化碳，由此推断丁同学猜想成立．
故填：丁．
（4）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；一氧化碳能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳；
故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
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．
故填：氧气充足．
点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案| 试管编号 实验步骤 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1%NaCl溶液（mL） | 1 | |||
| 1% CuSO4溶液（mL） | 1 | |||
| 1% Na2SO4溶液（mL） | 1 | |||
| 蒸馏水（mL） | 1 | |||
| pH6.8缓冲液（mL） | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1%淀粉溶液（mL） | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 唾液淀粉酶溶液（mL） | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间 | ||||
| 取出试管，加入1%碘溶液0.1mL | ||||
| 观察结果 | 无色 | 深蓝色 | 浅蓝色 | |
（2）该实验中设置4号试管的目的为对照；设置3号试管的目的是确定Na+和SO42-对唾液淀粉酶活性是否有影响．
| A． | 甲烷可以在空气中燃烧 | B． | 金属汞常温下是液体 | ||
| C． | 氧化镁是白色粉末 | D． | 银具有良好的延展性 |
【提出问题】久置固体的成分是什么？
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3．
【实验探究】小璐同学设计如图2实验方案验证：
（1）①将磁铁靠近粉末，部分被吸引，可以判断固体中一定含有铁粉．
②中固体溶解时放出大量热，由此可以判断固体中一定含有CaO．
（2）③中反应的化学方程式是Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH．
小璐同学对滤渣B，又进行探究．
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 固体中一定含有CaCO3和Fe2O3 |
| A． | KClO3 NaClO4 Cl2 HCl Ca（ClO）2 HClO2 | |
| B． | Cl2 HCl Ca（ClO）2 HClO2 KClO3 NaClO4 | |
| C． | NaClO4 KClO3 HClO2 Ca（ClO）2 Cl2 HCl | |
| D． | HCl Cl2 Ca（ClO）2 HClO2 KClO3 NaClO4 |
（1）催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？
他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H2O2溶液，采用不同量MnO2粉末做催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| MnO2粉末用量（克） | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
| 所用时间（秒） | 17 | 8 | 7 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
（2）H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？
他又做了一组实验：每次均取5mL30%的H2O2溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验．记录数据如下：（实验均在20℃室温下进行，其他实验条件也均相同）
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| H2O2溶液溶质质量分数 | 1% | 3% | 5% | 10% | 15% | 20% | 25% | 30% |
| MnO2粉末用量（克） | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 收集到540mL气体时所用时间（秒） | 660 | 220 | 205 | 80 | 25 | 9 | 4 | 3 |
| 反应后液体温度（℃） | 24 | 34 | 39 | 56 | 65 | 67 | 69 | 70 |
（3）还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想：MnO2颗粒大小．