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某化学兴趣小组同学,在学习了化石燃料后,对天然气的主要成分甲烷,燃烧后得到的气体...

某化学兴趣小组同学,在学习了化石燃料后,对天然气的主要成分甲烷,燃烧后得到的气体是什么产生了兴趣,他们收集了一些甲烷燃烧后的气体,请你参与探究并回答下列问题。

(查阅资料)

甲烷充分燃烧的化学方程式为_____;也可能不充分燃烧生成CO

白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色;浓硫酸可以吸收水分,做干燥剂。

甲烷也具有还原性,在高温下可以与铁、铜等的金属氧化物反应生成对应金属单质和二氧化碳、水。

(提出问题)

甲烷燃烧后得到的气体中有哪些成分?

(猜想假设)

猜想ICO

猜想Ⅱ:CO2

猜想Ⅲ:CO2CO

(实验设计)

将甲烷燃烧的产物依次通过A-E装置进行实验:

观察到的实验现象如下:

1A中澄清石灰水变浑浊,相关反应方程式为_____

2C_____

3D中澄清石灰水变浑浊。

(实验结论)

根据以上实验现象可推断出猜想Ⅲ成立。

(反思交流)

有同学认为实验设计不合理,因为可能会有没烧完的甲烷对实验产生干扰。同学们经过讨论,在原有实验装置的基础上进行了改进:在BC装置之间添加一个_____(填字母序号,下同)装置,在CD装置之间添加一个_____装置。

重新实验后,两个新加的装置都无明显现象,其他装置的现象与上次实验相同。充分证明猜想Ⅲ成立。

(拓展延伸)

在装置末端“?”处应连接(放置)一个_____进行尾气处理,处理尾气的原因是_____

 

红色粉末变成黑色 G H 燃着的酒精灯 一氧化碳有毒,会污染空气 【解析】 探究天然气燃烧后得到的气体。 查阅资料: 甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为;也可能不充分燃烧生成CO。 白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色;浓硫酸可以吸收水分,做干燥剂。 甲烷也具有还原性,在高温下可以与铁、铜等的金属氧化物反应生成对应金属单质和二氧化碳、水。 提出问题: 甲烷燃烧后得到的气体中有哪些成分? 猜想假设: 猜想I:CO; 猜想Ⅱ:CO2; 猜想Ⅲ:CO2、CO; 实验设计: 将甲烷燃烧的产物依次通过A-E装置进行实验: A装置澄清石灰水检验有无二氧化碳,若澄清石灰水变浑浊,说明含有二氧化碳,若无明显变化,则无二氧化碳; B装置氢氧化钠溶液吸收二氧化碳; C装置、D装置利用一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,通过氧化铁颜色的变化、澄清石石灰水的变化来检验有无一氧化碳; E装置位置,待定; 观察到的实验现象如下: (1)A中澄清石灰水变浑浊,说明含有二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应方程式为; (2)C中红色粉末变成黑色; (3)D中澄清石灰水变浑浊。 实验结论: 根据以上实验现象可推断出猜想Ⅲ成立。 反思交流: 有同学认为实验设计不合理,因为可能会有没烧完的甲烷对实验产生干扰。同学们经过讨论,在原有实验装置的基础上进行了改进:在B、C装置之间添加一个G装置,吸收气体中的水蒸气,在C、D装置之间添加一个H装置,这样添加的原因是G装置吸收了气体中的水蒸气,若混合气体中含有甲烷气体,甲烷与氧化铁在C装置中反应会生成水,H装置中无水硫酸铜吸收水分,由白色变成蓝色,H装置没有变化,说明没有甲烷。实验显示H装置中无水硫酸铜颜色不改变,则说明没有水生成,因此混合气体中不含甲烷。 重新实验后,两个新加的装置都无明显现象,加上其他装置的现象与上次实验相同。充分证明猜想Ⅲ成立。 拓展延伸: 在装置末端“?”处应连接(放置)一个燃着的酒精灯进行尾气处理,处理尾气的原因是一氧化碳有毒,会污染空气。  
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