Question

4．天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），化學(xué)興趣小組的同學(xué)對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣，請你參與探究與分析：
【提出問題】甲烷在氧氣中燃燒后生成哪些物質(zhì)？
【知識儲備】含碳元素的物質(zhì)在氧氣中完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO；無水CuSO₄遇水變藍色．
【猜想與假設(shè)】

產(chǎn) 物 猜 想	甲	乙	丙	丁
	CO2、H2O	CO、H2O	NH3、CO2、H2O	CO2、CO、H2O

你認(rèn)為丙同學(xué)的猜想是錯誤的，理由是化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變或反應(yīng)前不含氮元素．
【實驗探究】為了驗證上述猜想與假設(shè)，將甲烷在一定量的氧氣中燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置：

①A、B裝置的順序不能（填“能”或“不能”）顛倒．
②實驗中用純凈氧氣而不用空氣的原因是空氣中含有CO₂和H₂O．
③實驗中觀察到A中無水CuSO₄粉末由白色變?yōu)樗{色，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中黑色粉末變成光亮的紅色，由此推斷丁同學(xué)猜想成立．
④請寫出B中澄清石灰水變渾濁、C中黑色粉末變成紅色的化學(xué)方程式：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O、CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
【反思與交流】為避免有毒的CO污染環(huán)境，所以含碳元素的物質(zhì)燃燒必須滿足的條件是氧氣充足．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類和個數(shù)不變；
【實驗探究】要檢驗二氧化碳和水的存在，必須排除空氣中的二氧化碳和水，以防造成干擾；一氧化碳能與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳．
【反思與交流】要使燃料充分燃燒，必需有充足的氧氣．

解答 解：【猜想與假設(shè)】反應(yīng)前不含有氮元素，因此不可能生成氨氣，故填：丙，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變或反應(yīng)前不含氮元素；
【實驗探究】①AB裝置不能顛倒，否則無法確定甲烷燃燒產(chǎn)物中是否含有水，故填：不能；
②空氣中含有二氧化碳和水會干擾對反應(yīng)產(chǎn)物的鑒別，故填：空氣中含有CO₂和H₂O會干擾對產(chǎn)物的鑒別；
③實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，說明有水生成，B中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，C中黑色粉末變成紅色，D中澄清石灰水變渾濁，說明有一氧化碳生成，故丁同學(xué)的猜想是正確的，故填：丁；
④B中澄清石灰水變渾濁的反應(yīng)化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
C中黑色粉末變成紅色，即一氧化碳和氧化銅在加熱時反應(yīng)生成銅和二氧化碳，故其化學(xué)方程式為：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
【反思與交流】碳在氧氣充足時燃燒生成二氧化碳，故填：氧氣充足．
故答案為：
【猜想與假設(shè)】丙；化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變或反應(yīng)前不含氮元素；
【實驗探究】①不能； ②空氣中含有CO₂和H₂O； ③��；
④CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O； CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
【反思與交流】氧氣充足．

點評 本題考查了常見物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的推斷，完成此題，可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合反應(yīng)的實驗現(xiàn)象進行．