达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉．天然气的主要成分是甲烷（CH4），我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

Question

达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉．天然气的主要成分是甲烷（CH₄），我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和H₂O；乙：CO 和H₂O；丙：NH₃和CO₂和H₂O；丁：CO₂和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如图所示装置：

（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中红色粉末变成黑色，由此推断
______同学猜想成立．
（4）请写出C中红色粉末变成黑色的化学方程式：

Fe₂O₃+3CO (高温.)/()2Fe+3CO₂

Fe₂O₃+3CO (高温.)/()2Fe+3CO₂

．

Answer 1

【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；
【实验探究】
（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．
答案：
【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）Fe₂O₃+3CO(高温.)/()  2Fe+3CO₂