Question

天然气的主要成分是甲烷（CH₄）。化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣：

[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，将甲烷在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过如图所示装置：（假设装置中气体均完全吸收）

（1）A，B装置的顺序能否颠倒？_____ （填“能”或“否”）。

（2）实验中用纯净氧气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中红色粉末变成黑色，由此推断_____同学猜想成立。

[反思与交流]为避免CO污染环境，含碳元素的物质燃烧需满足的条件是_____。

Answer

丙 化学反应前后元素的种类不变，反应前不含氮元素，生成物中不可能生成氨气 否 空气中含有CO2和H2O，干扰对产物的鉴别 丁 氧气充足

【解析】

[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。故答案为：丙、化学反应前后元素的种类不变，反应前不含氮元素，生成物中不可能生成氨气；

[实验探究]

（1）A装置的目的是检验甲烷燃烧是否产生水。如果顺序颠倒，由于石灰水中有水，则生成的气体先通过澄清的石灰水后，再通过A装置就一定会带有少量的水蒸气，但是就不能证明原混合气体中是否有水。故答案为：否；

（2）该实验的实验目的是探究甲烷燃烧的产物，若改用空气，由于空气中含有水蒸气和二氧化碳，用空气就无法验证混合气体中水和二氧化碳是来自于甲烷燃烧还是空气中，从而干扰实验，无法确定。故答案为：空气中含有CO2和H2O，干扰对产物的鉴别；

（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。所以可以推测出生成物有一氧化碳、水、二氧化碳。猜想丁正确。故答案为：丁；

[反思与交流]

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：氧气充足。