Question

（2012?靜安區一模）天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產生了興趣，請你參與探究與分析：
甲烷在氧氣中燃燒后生成哪些物質？含碳元素的物質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．

產 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

．為了驗證上述猜想與假設，將甲烷在一定量的氧氣中燃燒的產物依次通過
如圖裝置：

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粉末由白色變為藍色，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B中澄清石灰水變渾濁、C中黑色粉末變成紅色的化學方程式：

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

CuO+CO

△   .

Cu+CO₂

、為避免有毒的CO污染環境，所以含碳元素的物質燃燒必須滿足的條件是

氧氣充足

．

Answer 1

分析：產物猜想：根據質量守恒定律考慮；
①根據顛倒后的后果考慮；
②根據空氣與純凈氧氣的區別考慮；
③根據無水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根據化學方程式的寫法考慮；根據促進可燃物燃燒的條件考慮．

解答：解：產物猜想：根據質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

△   .

Cu+CO₂；由于可燃物不完全燃燒能生成一氧化碳，污染環境，所以要讓可燃物完全燃燒，所以需要充足的氧氣．
故答案為：產物猜想：丙；                        
質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��；                                   
④CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；氧氣充足．

點評：解答本題的關鍵是要知道無水硫酸銅由白色變為藍色說明有水生成，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．