19.天然气的主要成分是甲烷(CH4).
I.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1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.
Ⅱ.甲、乙两位同学在学习甲烷性质时,发现甲烷与氢气和一氧化碳性质上有很多相似之处,如密度比空气小,难溶于水,具有可燃性等.但H2和CO具有还原性,那么甲烷有没有还原性呢?为了验证甲烷是否具有还原性,乙同学设计以下实验装置并进行实验:
【实验装置】

【实验步骤】(假设药品都是足量的)
①分别称量装置A、B、C的质量;
②再次分别称量装置A、B、C的质量;
③向玻璃管中装入CuO通一段时间的CH4
④停止加热,继续通入CH4至冷却到室温;
⑤缓缓通入足量的CH4,加热装置A,使其充分反应
其合理的操作顺序是①③⑤④②(填序号).甲同学认为还缺少一个步骤,缺少的步骤是甲烷中含有氢元素.
【进行实验】乙同学按照正确的步骤进行实验,并记录了实验现象和数据
①装置A中的黑色粉末变红;装置B中白色粉末变蓝;装置C中石灰水变浑浊
②称量数据如表所示.
A中玻璃管(含药品)质量装置B的质量装置C的质量
反应前150g156.6g256.8g
反应后147.2g158.4g257.9g
【现象分析与数据处理】
根据装置A、B、C中的现象可推知,CH4与CuO充分反应后的产物依次是Cu、H2O、CO2
【实验结论】①CH4有(填“有”或“没有”)还原性.②根据实验数据,甲同学提出甲烷与氧化铜的产物中还含有CO.
③装置A中发生的反应方程式为2CH4+7CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$7Cu+4H2O+CO+CO2
 0  150345  150353  150359  150363  150369  150371  150375  150381  150383  150389  150395  150399  150401  150405  150411  150413  150419  150423  150425  150429  150431  150435  150437  150439  150440  150441  150443  150444  150445  150447  150449  150453  150455  150459  150461  150465  150471  150473  150479  150483  150485  150489  150495  150501  150503  150509  150513  150515  150521  150525  150531  150539  211419 

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