Question

水田或池塘里常常冒出一些气泡，其中含有甲烷，通常也称为沼气．几位同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你一起参与：
【收集气体】他们设计了如下图所示的取气方法：将空的塑料瓶装满水，倒放在池塘中，瓶口对准水底冒出的气泡进行收集，由于瓶口太小不便于收集，在不换瓶的情况下，你的改进方法是瓶口处添加下列仪器中

 

（选填一种仪器名称）．

【提出问题】甲烷燃烧后生成的产物是什么？
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；
②无水CuSO₄遇水变蓝．
【猜想假设】甲、乙、丙三位同学各自提出了自己的猜想：
甲：甲烷燃烧后生成的产物是CO₂、CO、H₂O
乙：甲烷燃烧后生成的产物是CO、H₂O
丙：甲烷燃烧后生成的产物是NH₃、CO₂、H₂O
请提出你的一种合理的猜想：甲烷燃烧后生成的产物是

 

．
你认为

 

同学的猜想一定是错误的，理由是

 

．
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将纯净的甲烷气体在一定量的O₂中燃烧的产物依次通过下列装置：

（1）A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能“或“否”）

 

．
（2）实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B中澄清石灰水变浑浊，C中红色固体变成黑色，D中的实验现象是

 

．由此推断

 

同学猜想成立．
（3）请写出装置C中红色固体变成黑色的化学方程式：

 

．
【反思交流】
为避免有毒的CO污染环境，所以含碳物质的燃烧必须满足的条件是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常用气体的收集方法,常见气体的检验与除杂方法,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【猜想与假设】：根据质量守恒定律考虑；
【实验探究】
（1）根据颠倒后的后果考虑；
（2）根据无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色分析出气体成分；
（3）根据题中信息写出化学方程式；
【反思交流】
根据促进可燃物燃烧的条件考虑．

解答：解：
【猜想与假设】根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变，反应物中是甲烷和氧气，不含有氮元素，生成物中不可能生成氨气，所以丙假设错误；
【实验探究】
（1）如果顺序颠倒，由于石灰水中有水，就不能证明混合气体中是否有水；
（2）A中无水CuSO₄变蓝说明混合气体中有水，B中石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳，B中石灰水有两个作用：验证二氧化碳的存在，除去二氧化碳；C中红色粉末变成黑色说明具有还原性气体，且与氧化铁反应能生成二氧化碳，所以说明混合气体中含有一氧化碳；因此D中澄清石灰水变浑浊，甲同学猜想成立；
（3）C中红色粉末变成黑色的反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe₂O₃+3CO 

高温  .

2 Fe+3CO₂；
【反思交流】
由于可燃物不完全燃烧能生成一氧化碳，污染环境，所以要让可燃物完全燃烧，所以需要充足的氧气．
答案：
【猜想与假设】三角漏斗   CO₂、H₂O    丙        元素在化学反应中种类不变                   
【实验探究】
（1）否；                       
（2）澄清石灰水变浑浊； 甲；
（3）Fe₂O₃+3CO 

高温  .

2 Fe+3CO₂；
【反思与交流】充足的氧气．

点评：解答本题的关键是要知道无水硫酸铜由白色变为蓝色说明有水生成，能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，还要知道一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳．