Question

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：
甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？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．

产 物 猜 想	甲	乙	丙	丁
	CO2、H2O	CO、H2O	NH3、CO2、H2O	CO2、CO、H2O

你认为______同学的猜想是错误的，理由是______．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
如图装置：

①A、B装置的顺序______（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______．
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______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：______
______ Cu+CO₂

Answer 1

【答案】分析：产物猜想：根据质量守恒定律考虑；
①根据颠倒后的后果考虑；
②根据空气与纯净氧气的区别考虑；
③根据无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色分析出气体成分；
④根据化学方程式的写法考虑；根据促进可燃物燃烧的条件考虑．
解答：解：产物猜想：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；
①如果顺序颠倒，由于石灰水中有水，不能证明混合气体中是否有水；
②由于空气中含有水分和二氧化碳，用空气无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳，难以判断是混合气体中的水和二氧化碳，还是空气中的水和二氧化碳；
③A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，B中石灰水有两个作用：验证二氧化碳的存在，除去二氧化碳；D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成光亮的红色说明具有还原性气体，且与氧化铜反应能生成二氧化碳和铜，所以说明混合气体中含有一氧化碳；
④B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，该反应的化学方程式为：；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，该反应的化学方程式为：CuO+COCu+CO₂；由于可燃物不完全燃烧能生成一氧化碳，污染环境，所以要让可燃物完全燃烧，所以需要充足的氧气．
故答案为：产物猜想：丙；                        
质量守恒定律或化学反应前后元素的种类不变或反应前不含氮元素；
①不能；                        
②空气中含有CO₂和H₂O；
③丁；                                   
④CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；CuO+COCu+CO₂；氧气充足．
点评：解答本题的关键是要知道无水硫酸铜由白色变为蓝色说明有水生成，能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，还要知道一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳．