Question

天然氣的主要成分是甲烷（CH4）。

I．化學(xué)興趣小組的同學(xué)對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣：

【提出問題】甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)？

【查閱資料】含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO2，不完全燃燒生成CO；無水CuSO4遇水變藍。

【猜想與假設(shè)】甲 CO2、H2O；乙 CO、H2O；丙 NH3、CO2、H2O；丁 CO2、CO、H2O。

你認為 同學(xué)的猜想是錯誤的，理由是 。

【實驗探究】為了驗證上述猜想與假設(shè)，將甲烷在一定量的O2中燃燒的產(chǎn)物依次通過如圖所示裝置：

（1）A、B裝置的順序能否顛倒？ （填“能”或“否”）。

（2）實驗中用純凈O2而不用空氣的原因是 。

（3）實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，由此推斷 同學(xué)猜想成立。

（4）請寫出C中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式： 。

【反思與交流】為避免有毒的CO污染環(huán)境，所以含碳元素的物質(zhì)燃燒必須滿足的條件是

。

II．甲、乙兩位同學(xué)在學(xué)習(xí)甲烷性質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)甲烷與氫氣和一氧化碳性質(zhì)上有很多相似之處，如密度比空氣小，難溶于水，具有可燃性等。但H2和CO具有還原性，那么甲烷有沒有還原性呢？為了驗證甲烷是否具有還原性，乙同學(xué)設(shè)計以下實驗裝置并進行實驗：

【實驗裝置】

【實驗步驟】（假設(shè)藥品都是足量的）

① 分別稱量裝置A、B、C的質(zhì)量

② 再次分別稱量裝置A、B、C的質(zhì)量

③ 向玻璃管中裝入CuO通一段時間的CH4

④ 停止加熱，繼續(xù)通入CH4至冷卻到室溫

⑤ 緩緩?fù)ㄈ胱懔康腃H4，加熱裝置A，使其充分反應(yīng)

其合理的操作順序是 （填序號）。

甲同學(xué)認為還缺少一個步驟，缺少的步驟是 。

【進行實驗】乙同學(xué)按照正確的步驟進行實驗，并記錄了實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

① 裝置A中的黑色粉末變紅；裝置B中白色粉末變藍；裝置C中石灰水變渾濁

② 稱量數(shù)據(jù)如表所示．

	A中玻璃管（含藥品）質(zhì)量	裝置B的質(zhì)量	裝置C的質(zhì)量
反應(yīng)前	150g	156.6g	256.8g
反應(yīng)后	147.2g	158.4g	257.9g

【現(xiàn)象分析與數(shù)據(jù)處理】

根據(jù)裝置A、B、C中的現(xiàn)象可推知，CH4與CuO充分反應(yīng)后的產(chǎn)物依次是 、 、 。

【實驗結(jié)論】

① CH4 （填“有”或“沒有”）還原性。

② 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，甲同學(xué)提出甲烷與氧化銅的產(chǎn)物中還含有 ，試通過計算說明 。

③ 裝置A中發(fā)生的反應(yīng)方程式為 。

Answer 1