题目内容
15．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：
[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．
[猜想与假设]甲 CO2、H2O；乙 CO、H2O；丙 NH3、CO2、H2O；丁 CO2、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而反应前不含氮元素，生成物中不可能生成氨气．
[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如图所示装置：
（1）A、B装置的顺序能否颠倒？否（填“能”或“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干扰对产物的鉴别．
（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C中红色粉末变成黑色的化学方程式：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 【猜想与假设】：根据质量守恒定律考虑；
【实验探究】
（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中红色粉末变成黑色分析出气体成分；
（4）根据方程式的写法考虑．
解答 解：
【猜想与假设】
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；
【实验探究】
（1）如果顺序颠倒，由于石灰水中有水，就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，用空气就无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳，因为到底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，无法确定；
（3）A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中红色粉末变成黑色说明具有还原性气体，且与氧化铁反应能生成二氧化碳，所以说明混合气体中含有一氧化碳；
（4）B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，碳酸钙后面标上沉淀符号；C中红色粉末变成黑色的反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，用得失氧进行配平，反应条件是高温，写在等号的上边．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．
答案：
【猜想与假设】
丙、化学反应前后元素的种类不变而反应前不含氮元素，生成物中不可能生成氨气；
【实验探究】
（1）否；
（2）空气中含有CO2和H2O干扰对产物的鉴别；
（3）丁；
（4）Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO2；
[反思与交流]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．
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1、过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合，将人们呼出的CO2转换成O2，以供呼吸之用．
2．二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种，一种是氧气，另一种是化合物．
3．人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气．
（1）小红利用如图1的BCDE装置组合和有关药品制取并收集氧气．
若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，则B中装置可采用上图中的②（填数字序号，下同）；E中装置可采用如图2中的③；B中的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（2）二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么物质？
[作出猜想]二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物到底是什么物质？小红作出了以下三种猜想：
①是碳酸 ②是氢氧化钠 ③是碳酸钠
通过对反应物有关的元素组成的分析，乙同学认为猜想①②（填数字序号）一定是错误的，理由是二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠．
[进行实验]小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性，请完成下述实验报告．
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 将CO2与Na2O2反应后的固体取少量于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸等），把产生的气体通入足量的澄清石灰水中 | ①有大量气泡产生 ②澄清石灰水变浑浊 | 猜想③是正确的 |
①小红若用图A来代替B装置，证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气，你是否同意小红的做法？否（填“是”或“否”）原因：人呼出的气体中的水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气．
②由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=O2+2Na2CO3．
【提出问题】滤渣乙是什么？
【做出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还可能是银、铜和锌．
【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是锌不和硝酸铝溶液反应．
【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白：
| 实验步骤 | 现象 | 结论 |
| 实验1：取滤渣乙加入盐酸 | 无气体产生 | 滤渣乙可能是银或银和铜 |
| 实验2：取滤液甲加入氢氧化钠 | 无蓝色沉淀 | 滤渣乙一定是银和铜 |
| A． | 鸡蛋清中加入饱和硫酸铵溶液，产生白色沉淀 | |
| B． | 将空气中燃着的硫伸入氧气瓶中，火焰由淡蓝色变为蓝紫色 | |
| C． | 一氧化碳与氧化铁高温下反应，固体由红色变为银白色 | |
| D． | 加热碱式碳酸铜，固体由绿色变成黑色 |
| A． |  取粉末状固体 | B． |  塞紧橡皮塞 | ||
| C． |  蒸发结晶 | D． |  铁丝在氧气中燃烧 |
| A． | 花生 | B． | 鸡蛋 | C． | 白菜 | D． | 甘蔗 |
已知碘元素符号为I，它的原子结构示意图如图所示．请结合你所学的化学知识．填写：