Question

14．达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉．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 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，不能生成氨气．
【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水蒸气和二氧化碳．
（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中黑色粉末变成红色，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：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O、CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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足量．

Answer 1

分析 【猜想与假设】
化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；
【实验探究】
无水硫酸铜能和水反应生成蓝色五水硫酸铜，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
空气中含有水蒸气和二氧化碳；
高温条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳；
含有碳元素的物质在足量的氧气中燃烧时不能产生一氧化碳．

解答 解：【猜想与假设】
丙同学的猜想是错误的，理由是反应物中不含有氮元素，不能生成氨气．
故填：丙；反应物中不含有氮元素，不能生成氨气．
【实验探究】
（1）A、B装置的顺序不能颠倒，因为如果颠倒，则气体通过B装置时带出水蒸气，会影响对产物中是否含有水蒸气的测定．
故填：否．
（2）实验中用纯净O₂而不用空气的原因是：空气中含有水蒸气和二氧化碳，会影响对水蒸气和二氧化碳的测定．
故填：空气中含有水蒸气和二氧化碳．
（3）实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，说明产物中含有水，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成红色，说明产物中含有二氧化碳和一氧化碳由此推断丁同学猜想成立．
故填：丁．
（4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
C中黑色粉末变成红色，是因为氧化铜和一氧化碳反应生成了铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO₂．
故填：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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足量．
故填：氧气足量．

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．