Question

天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），同學(xué)們對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣，請你參與探究：

【提出問題】甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)？
【查閱資料】含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO，無水CuSO₄遇水變藍．
【提出猜想】小岑的猜想CO₂、H₂O：小茜的猜想CO、H₂O；小龍的猜想CO₂、CO、H₂O
【實驗方案】同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下，共同設(shè)計了如圖裝置并將甲烷在一定量的O₂燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置進行探究．
【實驗與結(jié)論】
（1）A裝置中無水CuSO₄變藍，則證明甲烷燃燒產(chǎn)物中有

 

；
（2）B裝置的作用是

 

，裝置中澄清石灰水變渾濁，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（3）黑色氧化銅變紅色，C裝置中澄清石灰水也變渾濁，則證明甲烷燃燒產(chǎn)物中有

 

；
（4）由此推斷

 

的猜想成立．
【交流反思】
（1）A、B裝置的順序能否顛倒？

 

（填“能”或“否”），理由是

 

；
（2）實驗中用純凈O₂而不用空氣的原因是

 

；
（3）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

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【實驗與結(jié)論】
無水硫酸銅是白色的，能和水反應(yīng)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，一氧化碳能和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳；
【反思與交流】
（2）氣體通過溶液時，能夠帶出水蒸氣，氫氧化鈣溶液能夠吸收二氧化碳，氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)能生成碳酸鈣和水；
要使燃料充分燃燒，必需有充足的氧氣．

解答：解：【實驗與結(jié)論】
（1）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，說明甲烷燃燒生成了水；
（2）B中澄清石灰水變渾濁，說明甲烷燃燒生成了二氧化碳；其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（3）黑色氧化銅變紅色，說明甲烷燃燒生成了一氧化碳；
（4）由此可知，因為燃燒生成了一氧化碳、二氧化碳和水，小龍的猜想成立；
【交流反思】
（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(chǎn)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．
故填：如果將A、B裝置的順序顛倒，即使檢驗到有水分，也不能說明是甲烷燃燒時生成的澄清石灰水能揮發(fā)出水蒸氣，會影響水的鑒別．    
 （2）實驗中用純凈O₂而不用空氣的原因是空氣中含有二氧化碳和水，干擾對產(chǎn)物的判斷．
（3）當(dāng)氧氣充足時，含碳元素的物質(zhì)完全燃燒能生成二氧化碳，不能生成一氧化碳．
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有充足的氧氣．
故本題答案為：
【實驗與結(jié)論】
（1）水；
（2）檢驗產(chǎn)物中是否有二氧化碳氣體；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）一氧化碳；
（4）小龍．
【交流反思】
（1）否；如果將A、B裝置的順序顛倒，即使檢驗到有水分，也不能說明是甲烷燃燒時生成的，會影響水的鑒別；
（2）空氣中含有二氧化碳和水，干擾對產(chǎn)物的判斷；
（3）氧氣充足．

點評：含有碳元素的物質(zhì)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．