Question

18．我縣蘊(yùn)藏著豐富的天然氣資源，天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣，請(qǐng)你參與：
【提出問(wèn)題】：甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)？
【查閱資料】：①含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO；
②無(wú)水CuSO₄遇水變藍(lán)．
【猜想與假設(shè)】：甲 CO₂ H₂O；     乙 CO  H₂O；    丙 NH₃CO₂ H₂O；    丁 CO₂ CO  H₂O．
你認(rèn)為丙同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的，理由是不滿足質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不發(fā)生改變．
【實(shí)驗(yàn)探究】：為了驗(yàn)證上述猜想與假設(shè)，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產(chǎn)物依次通過(guò)下列裝置：

（1）A、B裝置的順序不能（填“能”或“不能”）顛倒．
（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無(wú)水CuSO₄變藍(lán)，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，由此推斷丁同學(xué)猜想成立．
（3）請(qǐng)寫(xiě)出B中澄清石灰水變渾濁、C中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O、Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律考慮；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）根據(jù)顛倒后的后果考慮；（2）根據(jù)無(wú)水CuSO₄變藍(lán)，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色分析出氣體成分；（3）根據(jù)化學(xué)方程式的寫(xiě)法方法考慮．

解答 解：【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，反應(yīng)物中是甲烷和氧氣，不含有氮元素，生成物中不可能生成氨氣，所以丙假設(shè)錯(cuò)誤；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）如果順序顛倒，由于石灰水中有水，就不能證明混合氣體中是否有水；
（2）由圖可知：A中無(wú)水CuSO₄變藍(lán)說(shuō)明混合氣體中有水，B中石灰水變渾濁說(shuō)明混合氣體中含有二氧化碳，B中石灰水有兩個(gè)作用：驗(yàn)證二氧化碳的存在，除去二氧化碳；D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色說(shuō)明具有還原性氣體，且與氧化鐵反應(yīng)能生成二氧化碳，所以說(shuō)明混合氣體中含有一氧化碳；
（3）由圖可知：B中澄清石灰水變渾濁的反應(yīng)物是氫氧化鈣和二氧化碳，生成物是碳酸鈣沉淀和水，碳酸鈣后面標(biāo)上沉淀符號(hào)，故化學(xué)方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；C中紅色粉末變成黑色的反應(yīng)物是一氧化碳和氧化鐵，生成物是鐵和二氧化碳，用得失氧進(jìn)行配平，反應(yīng)條件是高溫，寫(xiě)在等號(hào)的上邊，故化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故答案為：
【猜想與假設(shè)】丙；不滿足質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不發(fā)生改變
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）不能；（2）��；（3）CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是要知道無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色說(shuō)明有水生成，能使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳，還要知道一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳．