Question

18．我縣蘊藏著豐富的天然氣資源，天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），某�；瘜W興趣小組的同學對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣，請你參與：
【提出問題】：甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)？
【查閱資料】：①含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO；
②無水CuSO₄遇水變藍．
【猜想與假設】：甲 CO₂ H₂O；     乙 CO  H₂O；    丙 NH₃CO₂ H₂O；    丁 CO₂ CO  H₂O．
你認為丙同學的猜想是錯誤的，理由是不滿足質(zhì)量守恒定律，化學反應前后元素種類不發(fā)生改變．
【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(chǎn)物依次通過下列裝置：

（1）A、B裝置的順序不能（填“能”或“不能”）顛倒．
（2）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，由此推斷丁同學猜想成立．
（3）請寫出B中澄清石灰水變渾濁、C中紅色粉末變成黑色的化學方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O、Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 【猜想與假設】根據(jù)質(zhì)量守恒定律考慮；
【實驗探究】（1）根據(jù)顛倒后的后果考慮；（2）根據(jù)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分析出氣體成分；（3）根據(jù)化學方程式的寫法方法考慮．

解答 解：【猜想與假設】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，所以丙假設錯誤；
【實驗探究】（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）由圖可知：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；
（3）由圖可知：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，故化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；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，故化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故答案為：
【猜想與假設】丙；不滿足質(zhì)量守恒定律，化學反應前后元素種類不發(fā)生改變
【實驗探究】（1）不能；（2）�。唬�3）CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂

點評 解答本題的關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，還要知道一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳．