Question

18．達州盛產天然氣，有“中國氣都”之稱的美譽．天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），某校化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產生了興趣，請你參與：
【提出問題】：甲烷燃燒后生成哪些物質？
【查閱資料】：含碳元素的物質完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO；無水CuSO₄遇水變藍．
【猜想與假設】：甲 CO₂ H₂O；乙 CO  H₂O；丙 NH₃CO₂ H₂O；丁 CO₂ CO  H₂O．
你認為丙同學的猜想是錯誤的，理由是化學反應前后元素的種類不變．
【實驗探究】：為了驗證上述猜想與假設，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產物依次通過下列裝置：

（1）A、B裝置的順序能否顛倒？否（填“能“或“否”）．
（2）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，由此推斷同學猜想成立．
（3）請寫出C中紅色粉末變成黑色的化學方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【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燃燒必須滿足的條件是有充足的氧氣．
D裝置后添加一大氣球的原因是：因為一氧化碳有毒，所以要收集處理尾氣．

Answer 1

分析 【猜想與假設】化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類和個數(shù)不變；
【實驗探究】
（1）考慮一氧化碳的檢驗；
（2）無水硫酸銅是白色的，能和水反應生成藍色的五水硫酸銅，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，一氧化碳能和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳；
（2）考慮一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，進行書寫化學方程式；
【反思與交流】
要使燃料充分燃燒，必需有充足的氧氣．
根據一氧化碳能有毒進行回答．

解答 解：【猜想與假設】
甲烷燃燒不能生成氨氣，因為反應物中不含有氮元素，所以不可能生成含有氮元素的氨氣．
故填：丙；化學反應前后元素的種類不變． 
【實驗探究】（1）如果A、B裝置的順序顛倒，則混合氣體從B中出來后，會帶上水蒸氣，再通過A裝置時，如果無水硫酸銅變藍色，使硫酸銅變藍色的水可能是甲烷燃燒產生的，也可能是從石灰水中揮發(fā)出來的，也可能是二者都有，這樣就影響了水的鑒別．故AB裝置不能顛倒，否則無法確定甲烷燃燒產物中是否含有水，故填：否；
（2）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，說明甲烷燃燒生成了水；B中澄清石灰水變渾濁，說明甲烷燃燒生成了二氧化碳；D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，說明甲烷燃燒生成了一氧化碳，由此可知，因為燃燒生成了一氧化碳、二氧化碳和水，丁同學的猜想成立． 
（3）C中紅色粉末變成黑色的化學方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
【反思與交流】當氧氣充足時，含碳元素的物質完全燃燒能生成二氧化碳，不能生成一氧化碳．
因為一氧化碳有毒，所以要收集處理尾氣，故在D裝置后添加一大氣球．
故答案為：
【猜想與假設】丙，化學反應前后元素的種類不變．
【實驗探究】（1）否．（2）��；（3）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【反思與交流】有充足的氧氣； 因為一氧化碳有毒，所以要收集處理尾氣．

點評 本題考查了常見物質燃燒產生的推斷，含有碳元素的物質燃燒時，如果燃燒充分，生成二氧化碳，如果燃燒不充分，會生成一氧化碳，這樣不僅浪費燃料，還會污染環(huán)境，完成此題，可以依據物質的性質結合反應的實驗現(xiàn)象進行．