Question

14．達(dá)州盛產(chǎn)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(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：
【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(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)的猜想是錯誤的，理由是化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變．
【實驗探究】：為了驗證上述猜想與假設(shè)，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置：

（1）實驗中觀察到A中無水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．
（2）請寫出C中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）【反思與交流】：①A、B裝置的順序能否顛倒？（填“能“或“否”）否．
②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．
③D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(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】
（1）無水硫酸銅是白色的，能和水反應(yīng)生成藍(lán)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(yīng)生成鐵和二氧化碳；
（2）考慮一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，進(jìn)行書寫化學(xué)方程式；
【反思與交流】考慮一氧化碳的檢驗；
要使燃料充分燃燒，必需有充足的氧氣．
根據(jù)一氧化碳能有毒進(jìn)行回答．

解答 解：【猜想與假設(shè)】
甲烷燃燒不能生成氨氣，因為反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(lán)色，使硫酸銅變藍(lán)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AB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：否；
（2）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍(lán)，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(xué)的猜想成立． 
（3）C中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
【反思與交流】如果A、B裝置的順序顛倒，則混合氣體從B中出來后，會帶上水蒸氣，再通過A裝置時，如果無水硫酸銅變藍(lán)色，使硫酸銅變藍(lán)色的水可能是甲烷燃燒產(chǎn)生的，也可能是從石灰水中揮發(fā)出來的，也可能是二者都有，這樣就影響了水的鑒別．故AB裝置不能顛倒，否則無法確定甲烷燃燒產(chǎn)物中是否含有水，故填：否；
當(dāng)氧氣充足時，含碳元素的物質(zhì)完全燃燒能生成二氧化碳，不能生成一氧化碳．
因為一氧化碳有毒，所以要收集處理尾氣，故在D裝置后添加一大氣球．
故答案為：
【猜想與假設(shè)】丙，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變．
【實驗探究】（1）��；（3）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【反思與交流】否；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(zhì)燃燒產(chǎn)生的推斷，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，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(jìn)行．