Question

3．【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

你認為丙同學的猜想是錯誤的，理由是質(zhì)量守恒定律或化學反應前后元素的種類不變或反應前不含氮元素；
【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，由此推斷丁同學猜想成立；
④請寫出C中黑色粉末變成紅色的化學方程式：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 產(chǎn)物猜想：根據(jù)質(zhì)量守恒定律考慮；
①根據(jù)顛倒后的后果考慮；
②根據(jù)空氣與純凈氧氣的區(qū)別考慮；
③根據(jù)無水CuSO₄變藍，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中黑色粉末變成光亮的紅色分析出氣體成分；
④根據(jù)化學方程式的寫法考慮；
【反思與交流】
根據(jù)促進可燃物燃燒的條件考慮．

解答 解：產(chǎn)物猜想：根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知化學反應前后元素的種類不變，反應物中是甲烷和氧氣，不含有氮元素，生成物中不可能生成氨氣，所以丙假設(shè)錯誤；
①如果順序顛倒，由于石灰水中有水，不能證明混合氣體中是否有水；
②由于空氣中含有水分和二氧化碳，用空氣無法驗證混合氣體中是否含有水和二氧化碳，難以判斷是混合氣體中的水和二氧化碳，還是空氣中的水和二氧化碳；
③A中無水CuSO₄變藍說明混合氣體中有水，B中石灰水變渾濁說明混合氣體中含有二氧化碳，B中石灰水有兩個作用：驗證二氧化碳的存在，除去二氧化碳；D中澄清石灰水變渾濁，C中黑色粉末變成光亮的紅色說明具有還原性氣體，且與氧化銅反應能生成二氧化碳和銅，所以說明混合氣體中含有一氧化碳；
④B中澄清石灰水變渾濁的反應物是氫氧化鈣和二氧化碳，生成物是碳酸鈣沉淀和水，該反應的化學方程式為：；C中黑色粉末變成紅色的反應物是一氧化碳和氧化銅，生成物是銅和二氧化碳，該反應的化學方程式為：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
【反思與交流】
由于可燃物不完全燃燒能生成一氧化碳，污染環(huán)境，所以要讓可燃物完全燃燒，所以需要充足的氧氣．
故答案為：產(chǎn)物猜想：丙；                        
質(zhì)量守恒定律或化學反應前后元素的種類不變或反應前不含氮元素；
①不能；                        
②空氣中含有CO₂和H₂O；
③丁；                                   
④CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
【反思與交流】
氧氣充足．

點評 解答本題的關(guān)鍵是要知道無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色說明有水生成，能使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳，還要知道一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳．