天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?【查阅资料】:含碳元素的物质

天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?【查阅资料】:含碳元素的物质

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天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝.
【猜想与假设】:甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;
丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O.
你认为______同学的猜想是错误的,理由是______.
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的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)实验中用纯净O2而不用空气的原因是______;
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成红色,由此推断______同学猜想成立;
(4)请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式:______、______.
答案
【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;
(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)由于空气中含有水分和二氧化碳,用空气就无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳,因为到底是混合气体中的水和二氧化碳,还是空气中的水和二氧化碳,无法确定;
(3)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;D中澄清石灰水变浑浊,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;
(4)B中澄清石灰水变浑浊的反应物是氢氧化钙和二氧化碳,生成物是碳酸钙沉淀和水,碳酸钙后面标上沉淀符号;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,用得失氧进行配平,反应条件是高温,写在等号的上边.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.
故答案为:【猜想与假设】丙
化学反应前后元素的种类不变而反应前不含氮元素,生成物中不可能生成氨气
【实验探究】(1)否
(2)空气中含有CO2和H2O(干扰对产物的鉴别)
(3)丁
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OCuO+CO
.
Cu+CO2
举一反三
在化学课上,甲同学将燃烧的钠(Na)迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质.老师告诉同学们,这种黑色颗粒和白色物质都是化学实验室中的常用药品之一.
【提出问题】黑色颗粒和白色物质分别是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是炭(C),白色物质可能是碳酸钠(Na2CO3)或氧化钠(Na2O),乙同学还认为白色物质是氢氧化钠(NaOH).经过分析甲同学认为乙同学的猜想是错误的,其理由是______,
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水.碳酸钠也是白色粉末,与盐酸反应会产生二氧化碳、水、氯化钠.
【实验探究】甲同学对黑色颗粒,白色物质分别是什么物质进行实验探究.
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实验步骤实验操作实验现象结论
步骤1在氧气流中充分燃烧黑色固体,并把产生的气体通入澄清石灰水中黑色固体完全消失,澄清石灰水变浑浊黑色固体是______
步骤2取少量白色固体于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入盐酸产生气泡白色固体是______
水煤气是人们生活中一种重要的气体燃料,可能含有氢气、一氧化碳、水蒸气、二氧化碳等物质中的一种或几种,某活动小组同学为探究水煤气的成分,做了以下准备:
(一)资料收集:①H2+CuO
.
Cu+H2O
②浓硫酸有吸水性,可用于干燥气体
③无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色
(二)设计实验装置:

请分析上面信息后回答:
(1)实验中观察到A中无水硫酸铜变为蓝色,则说明水煤气中含有______;
(2)实验中若观察到______,则说明水煤气中含有二氧化碳气体;
(3)小君观察到D中的黑色固体变红,得出了水煤气中含有氢气的结论,你认为小军的结论是否正确______,理由是______;
(4)请你设计一种尾气处理方案:______.
某兴趣小组为了探究碱式碳酸铜[化学式为Cu2(OH)2CO3]加热后分解的产物,取一定量的样品进行加热,如图1所示.充分加热后试管底部生成黑色固体,和使澄清石灰水变浑浊的气体,而且试管口出现无色液体,思考回答:

产生的气体肯定含有______;
【提出问题】该黑色固体的主要成分是什么?
【查阅资料】碱式碳酸铜分解的产物均为化合物.
【猜想与假设】
①可能是氧化铜;②可能是铁或铁的氧化物.你认为上述猜想缺乏依据的是(填编号)______,理由是______.
【实验验证】将试管口的无色液体收集,并连接如图2所示的电解水器,通直流电,一段时间后,正极与负极的气体体积比为1:2,且正极为氧气,负极为氢气,故该无色液体为______.
【交流讨论】根据以上内容,请写出碱式碳酸铜受热分解的生成物______.
麦兰花学名叫香雪兰,花开时节香味醉人.小红家里的阳台上种植了一盆麦兰花,她发现爸爸把草木灰洒在麦兰花盆里,麦兰花长得特别旺盛,她想知道草木灰的主要成分是什么?于是,她取一些草木灰带回学校进行了实验探究.
【提出问题】草木灰的主要成分是什么?
【查阅资料】小红经查阅资料得知:草木灰的主要成分是一种含钾离子的盐,易溶于水.
【进行猜想】草木灰的主要成分(1)可能是硝酸钾;(2)可能是碳酸钾.
【实验用品】草木灰、蒸馏水、稀盐酸、澄清石灰水、烧杯、漏斗、试管、橡皮塞、导气管等.
【设计实验方案】请你针对猜想设计实验方案,并进行实验.
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实验步骤实验现象实验结论
(1)取一定量的草木灰于烧杯中,加入适量蒸馏水,搅拌,然后进行______操作.
得到无色溶液
(2)取少量无色溶液于试管中,然后滴加几滴酚酞试液
溶液变红色

溶液显______性.
(3)取少量无色溶液于试管中,然后加入少量______;有______产生;
澄清石灰水______
有______生成,
草木灰的主要成分是碳酸钾,猜想(2)成立
如图所示的暖宝宝是一种防寒用品.小明想知道暖宝宝中的主要成分有哪些?暖宝宝发热的原因是什么?
(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色.
【提出猜想】该黑色粉末可能含有木炭粉、铁粉、氧化铜
中的一种或几种.
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引.
【得出结论】该黑色粉末中一定含有______,可能含有______.
【查阅资料】木炭与稀硫酸不反应,氧化铜与稀硫酸反应能产生蓝色溶液.
【进行实验】
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实验编号实验操作实验现象
取少量黑色粉末于试管中,加足量稀硫酸固体部分溶解,有气泡产生,溶液未变
蓝色
取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊