Question

17．天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），我校化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產了興趣，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；　丁：CO₂、CO、H₂O．
你認為丙同學的猜想是錯誤的，理由是化學反應前后元素的種類不變．
【實驗探究】為了驗證上述猜想與假設，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產物依次通過下列裝置：
（1）觀察到A中無水CuSO₄變藍，B、E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，請寫出甲烷在此時燃燒的化學方程式4CH₄+7O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+2CO+8H₂O．
（2）C裝置的作用是除去二氧化碳，以免對一氧化碳的鑒別造成干擾；
【反思與交流】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有充足的氧氣．

Answer 1

分析 【猜想與假設】
化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類和個數不變；
【實驗探究】
（1）無水硫酸銅是白色的，能和水反應生成藍色的五水硫酸銅，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，一氧化碳能和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳；
（2）氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳，氫氧化鈉和二氧化碳反應能生成碳酸鈉和水；
【反思與交流】
要使燃料充分燃燒，必需有充足的氧氣．

解答 解：【猜想與假設】
甲烷燃燒不能生成氨氣，因為反應物中不含有氮元素，所以不可能生成含有氮元素的氨氣．
故填：丙；化學反應前后元素的種類不變． 
【實驗探究】
（1）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，說明甲烷燃燒生成了水；B中澄清石灰水變渾濁，說明甲烷燃燒生成了二氧化碳；E中澄清石灰水變渾濁，D中紅色粉末變成黑色，說明甲烷燃燒生成了一氧化碳，由此可知，因為燃燒生成了一氧化碳、二氧化碳和水，丁同學的猜想成立；甲烷在此時燃燒的化學方程式為：4CH₄+7O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+2CO+8H₂O．   
故填：丁；4CH₄+7O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+2CO+8H₂O．    
（2）C裝置中氫氧化鈉溶液的作用是除去二氧化碳，以免對一氧化碳的鑒別造成干擾．
故填：除去二氧化碳，以免對一氧化碳的鑒別造成干擾．   
當氧氣充足時，含碳元素的物質完全燃燒能生成二氧化碳，不能生成一氧化碳．
故填：有充足的氧氣．

點評 含有碳元素的物質燃燒時，如果燃燒充分，生成二氧化碳，如果燃燒不充分，會生成一氧化碳，這樣不僅浪費燃料，還會污染環境．