Question

天然气的主要成分是甲烷（CH₄)，小茗同学所在的化学兴趣小组对甲完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；CuO是一种黑色粉末，无水CuSO₄遇水变蓝。

（猜想与假设）：甲：CO₂ 和H₂O；乙：CO和H₂O；丙：NH₃、CO₂和H₂O；丁：CO₂、CO和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装置的顺序能否顺倒？（填“能“或“否”）________。

（2）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。请写出C中反应的化学方程式：____________。

（反思与交流）：

（1）为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是___________。

（2）含碳物质的燃烧因条件不同，产物常是混合物，故实验室常采用大理石和盐酸反应制取比较纯净的二氧化碳，该反应化学方程式为________________。

Answer

丙 反应前后不遵循质量守恒定律 否 丁 在充足的氧气中，充分燃烧（或其它合理答案）

【解析】

[猜想与假设]

根据质量守恒定律，反应前后元素种类不发生改变，反应前是甲烷与氧气，含有元素为C、H、O，所以反应后元素种类也只含有这三者，而在猜想丙中有NH3，多出一种N元素，所以与质量守恒定律不符，因此丙同学猜想不合理，理由是反应前后不遵循质量守恒定律；

[实验探究]

（1）B中澄清石灰水含有水，则会有水蒸气存在，影响验证水的结论，所以不能将A与B颠倒，所以答案为否；

（2）A中无水硫酸铜变为蓝色，说明有水生成，B中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，C中黑色粉末变成红色以及D中澄清石灰水变浑浊，说明一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，证明了一氧化碳的存在，所以甲烷燃烧后产物有水、二氧化碳和一氧化碳，因此丁同学猜想成立，C中反应化学方程式为；

[反思与交流]

（1）根据题目信息可知甲烷是在氧气不足的情况下燃烧，生成了有毒的一氧化碳，所以为了避免一氧化碳的生成，应提供充足的氧气，因此含碳元素物质燃烧的条件为在充足的氧气中，充分燃烧（或其它合理答案）；

（2）大理石主要组分为碳酸钙，制备二氧化碳实际上通过盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，所以化学方程式为。