Question

（10分）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： NH₃ 、CO₂ 、H₂O；   �。� CO₂ 、CO、H₂O 。
你認為      同學的猜想是錯誤的，理由是                       。
【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？（填“能”或“否”）       ；
（2）實驗中用純凈O₂而不用空氣的原因是                                ；
（3）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中黑色粉末變成紅色，由此推斷   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反應方程式：
                                   、                                    。

Answer 1

【猜想與假設】：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；
【實驗探究】：（1）否  （2）空氣中含有CO₂ 和H₂O，干擾對產物的鑒別；
(3) 丁     (4) CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O     CuO + CO △Cu + CO₂

試題分析：【猜想與假設】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，就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，用空氣就無法驗證混合氣體中是否含有水和二氧化碳，因為到底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，無法確定；
（3）A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中紅色粉末變成黑色說明具有還原性氣體，且與氧化鐵反應能生成二氧化碳，所以說明混合氣體中含有一氧化碳；
（4）B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，碳酸鈣后面標上沉淀符號；C中紅色粉末變成黑色的反應物是一氧化碳和氧化鐵，生成物是鐵和二氧化碳，用得失氧進行配平，反應條件是高溫，寫在等號的上邊．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．