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天然气的主要成分是甲烷(CH4)。

I.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:      

【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是

      

II.甲、乙两位同学在学习甲烷性质时,发现甲烷与氢气和一氧化碳性质上有很多相似之处,如密度比空气小,难溶于水,具有可燃性等。但H2和CO具有还原性,那么甲烷有没有还原性呢?为了验证甲烷是否具有还原性,乙同学设计以下实验装置并进行实验:

【实验装置】

【实验步骤】(假设药品都是足量的)

① 分别称量装置A、B、C的质量

② 再次分别称量装置A、B、C的质量

③ 向玻璃管中装入CuO通一段时间的CH4

④ 停止加热,继续通入CH4至冷却到室温

⑤ 缓缓通入足量的CH4,加热装置A,使其充分反应

其合理的操作顺序是       (填序号)。

甲同学认为还缺少一个步骤,缺少的步骤是      

【进行实验】乙同学按照正确的步骤进行实验,并记录了实验现象和数据

① 装置A中的黑色粉末变红;装置B中白色粉末变蓝;装置C中石灰水变浑浊

② 称量数据如表所示.

A中玻璃管(含药品)质量

装置B的质量

装置C的质量

反应前

150g

156.6g

256.8g

反应后

147.2g

158.4g

257.9g

【现象分析与数据处理】

根据装置A、B、C中的现象可推知,CH4与CuO充分反应后的产物依次是                 

【实验结论】

① CH4       (填“有”或“没有”)还原性。

② 根据实验数据,甲同学提出甲烷与氧化铜的产物中还含有       ,试通过计算说明      

③ 装置A中发生的反应方程式为      

九年级化学探究题极难题

少年,再来一题如何?
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