Question

20．我區(qū)很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)建起了沼氣池，不僅為我區(qū)節(jié)約了能源，而且為減少污染也做出了很大貢獻．沼氣的主要成分是甲烷（CH₄），我校化學興趣小組的同學對甲烷燃燒的產物產生了興趣，請你參與：
【提出問題】：甲烷燃燒后生成哪些物質？
【查閱資料】：含碳元素的物質完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO；無水CuSO₄遇水變藍．
【猜想與假設】：甲 CO₂ H₂O；乙 CO  H₂O；丙 NH₃CO₂ H₂O；丁 CO₂ CO  H₂O．
你認為丙同學的猜想是錯誤的，理由是化學反應前后元素的種類不變（或質量守恒定律）．
【實驗探究】：為了驗證上述猜想與假設，將甲烷在一定量的O₂中燃燒的產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”）否．
（2）實驗中用純凈O₂而不用空氣的原因是空氣中有水蒸氣和二氧化碳．
（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，由此推斷丁同學猜想成立．
（4）C中紅色粉末變成黑色的化學方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【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燃燒必須滿足的條件是充足的氧氣，使燃料充分燃燒．
（5）某課外小組的同學們認為尾氣中的一氧化碳可以利用下裝置中的一種重復利用，避免污染環(huán)境或浪費能源．于是設計如下裝置除去廢氣中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，準備進行后續(xù)地探究．其中最合理的裝置是③（填序號，瓶內為氫氧化鈉溶液）．

Answer 1

分析 實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，丙同學的猜想是錯誤的，理由是：化學反應前后元素的種類不變（或質量守恒定律）；A、B裝置的順序不能顛倒，因為顛倒后不能證明水的存在；實驗中用純凈O₂而不用空氣的原因是：空氣中有水蒸氣和二氧化碳；實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，說明有水蒸氣；B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，說明有二氧化碳和一氧化碳，由此推斷丁同學猜想成立；一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；為避免有毒的CO污染環(huán)境，所以含碳元素的物質燃燒必須滿足的條件是：充足的氧氣，使燃料充分燃燒；氫氧化鈉溶液能把二氧化碳充分吸收，必須從左邊的長管進入；一氧化碳與氫氧化鈉溶液不反應，在上方聚集，液體從右邊的長管排出．

解答 解：本題通過實驗資料和實驗分析，丙同學的猜想是錯誤的，理由是：化學反應前后元素的種類不變（或質量守恒定律）；故答案為：丙；化學反應前后元素的種類不變（或質量守恒定律）．
（1）A、B裝置的順序不能顛倒，因為顛倒后不能證明水的存在，故答案為：否．
（2）實驗中用純凈O₂而不用空氣的原因是：空氣中有水蒸氣和二氧化碳；故答案為：空氣中有水蒸氣和二氧化碳．
（3）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，說明有水蒸氣；B、D中澄清石灰水變渾濁，C中紅色粉末變成黑色，說明有二氧化碳和一氧化碳，由此推斷丁同學猜想成立；故答案為：丁
（4）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；為避免有毒的CO污染環(huán)境，所以含碳元素的物質燃燒必須滿足的條件是：充足的氧氣，使燃料充分燃燒；故答案為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；充足的氧氣，使燃料充分燃燒．
（5）氫氧化鈉溶液能把二氧化碳充分吸收，必須從左邊的長管進入；一氧化碳與氫氧化鈉溶液不反應，在上方聚集，液體從右邊的長管排出，故答案為：③

點評 本考點既考查了實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．