题目内容
【题目】天然气的主要成分是甲烷（CH4），某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）：①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②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_____同学的猜想是错误的，理由是_____．
（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（澄清石灰水足量）：
（1）实验中用纯净O2而不用空气的原因是_____；
（2）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_____同学猜想成立；请写出装置C中反应的化学方程式_____。
（3）实验过程中装置B的作用：_____，该反应的化学方程式：_____；
（4）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_____。
【答案】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 空气中含有CO2和H2O（干扰对产物的鉴别） 丁 3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2↑ 检验并除去CO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 氧气足量
【解析】
猜想与假设：
甲烷燃烧不能生成氨气，因为反应物中不含有氮元素，所以不可能生成含有氮元素的氨气；丙同学的猜想一定错误；
实验探究：
（1）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）；
（2）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明甲烷燃烧生成了水；说明甲烷燃烧生成了二氧化碳；D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，说明甲烷燃烧生成了一氧化碳，一氧化碳和氧化铁反应生成的二氧化碳使D装置的澄清石灰石变浑浊，由此推断丁同学猜想成立；装置C中反应的化学方程式3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2↑。
（3）实验过程中装置B的作用：检验并除去CO2 ，该反应的化学方程式：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。
（4）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。
【题目】宏观辨识与微观探析是化学学科的重要核心素养。甲和乙在一定条件下反应可生成丙和丁，结合微观示意图分析，下列说法正确的是
甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
|
|
|
|
|
A.元素化合价均发生改变
B.反应前后分子、原子种类均不变
C.参加反应的甲与反应生成的丁的质量比为2 : 1
D.参加反应的甲与生成的丙的分子个数比为1 : 2
【题目】冬天来了，妈妈买了很多暖宝宝回家，小希问妈妈，为什么暖宝宝能发热．妈妈说：听说是里面有铁粉，铁粉生锈放热．为了验证妈妈解释的正确性，小希在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验．
I.黑色粉末成分的探究
操作 | 现象 | 结论 |
取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量稀盐酸 | 有气泡冒出， 溶液变为① _____． | 黑色粉末中有铁粉． 产生气泡的方程式②_____． |
反应结束之后，发现仍有固体残留．经过③_____（操作名称），干燥，获得黑色粉末，加热，未能点燃． | —— | —— |
小希查阅资料，发现反应后剩余的黑色粉末可能是活性炭，而活性炭燃烧需要很高的温度，于是小希设计如图 1 的实验．
将黑色粉末与氧化铜粉末充分混合，放入加热装置，接通电源，达到高温状态，观察到石灰水变浑浊．小希确定黑色粉末中有活性炭，加热装置中发生的化学反应方程式为④_____．
II.探究“暖宝宝”反应原理现铁的生锈本质是否一致
按图 2（夹持仪器已略去）采用传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中，密封装置，开始收集，观察曲线变化．
从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与⑤_____和_____等物质发生反应，并⑥_____热量（填写“吸收”或“放出”）．这一反应与铁生锈原理一致．
III.实验拓展
利用上述原理，小希设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图 3 所示，
量筒中水的读数为 100mL.
（1）实验过程中，可以观察的现象是⑦_____．
（2）冷却一段时间之后，打开弹簧夹，水从量筒中流入玻璃瓶（容积为 250mL）最后读数为 67mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计），通过计算，本实验数据测得空气中氧气的体积分数为⑧_____．
（3）出现上述误差的原因可能是⑨_____（可多选）
A 装置漏气
B 暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足
C 温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积
D 弹簧夹未夹紧
E 最后读取量筒中水的体积是俯视读数
