Question

【題目】為了減少化石燃料的燃燒，積極開發新能源，沼氣已逐漸成為鄉鎮的主要能源，沼氣中的主要成分是甲烷，我校化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產生了興趣，并進行了如下實驗：

（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。氧化鐵為紅棕色粉末，一定溫度CO能還原氧化鐵，鐵粉呈黑色。

（1）（猜想與假設）：甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O。你認為________同學的猜想是錯誤的，理由是_______________。

（2）（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：

①A、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中紅色粉末變成黑色，由此推斷______________同學猜想成立。

④請寫出B中澄清石灰水變渾濁的化學方程式____________________。

⑤C裝置中酒精燈網罩有什么作用：______；裝置末端，為什么要加一個大氣球：________。

Answer 1

【答案】丙 根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，反應物不含氮元素 否 空氣中有水和二氧化碳 丁 集中火焰，提高溫度 處理尾氣，防止一氧化碳污染空氣

【解析】

由質量守恒定律可知，反應前后元素的質量和種類均不變，反應物中不含氮元素，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，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水。

（1）由質量守恒定律可知，反應前后元素的質量和種類均不變，反應物中不含氮元素，則生成物中不含氮元素，故丙同學的猜想是錯誤的，理由是根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，反應物不含氮元素。

（2）①如果A、B 裝置的順序顛倒，澄清石灰水中有水，就不能證明混合氣體中是否有水，故A、B 裝置的順序不能顛倒。

②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，故實驗中用純凈O2而不用空氣的原因是空氣中有水和二氧化碳。

③實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍，說明生成水，B、D中澄清石灰水變渾濁，說明生成二氧化碳，C中紅色粉末變成黑色，說明生成一氧化碳，故丁同學猜想成立。

④二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，故B中澄清石灰水變渾濁的化學方程式為。

⑤C裝置中酒精燈網罩的作用是集中火焰，提高溫度；一氧化碳有毒，需要收集或反應除去，防止污染空氣，故裝置末端，加一個大氣球是處理尾氣，防止一氧化碳污染空氣。