题目
天然气是常见的家用燃料，它的的主要成分甲烷，甲烷的化学式为 ____ 。天然气热水器如果使用不当，可能引起中毒。甲烷燃烧的产物是什么？某化学兴趣小组的同学对此进行探究：【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。②白色的无水CuSO4遇水变蓝。③氢氧化钠溶液能吸收CO2，不能吸收CO。【猜想】猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：SO2，CO2，H2O；猜想四：CO2、CO、H2O。大家经过讨论，认为猜想三是错误的，原因是 ____ 。【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下列装置：甲烷燃烧产物 CuO-|||-= 大气球-|||-氢氧化-|||-钠溶液-|||-无水CuSO4 澄清石灰水 澄清石灰水-|||-A B C D（1）实验中用纯净O2而不用空气的原因是 ____ 。（2）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝、B和D中的石灰水 ____ 、C中 ____ ，由此推断猜想四成立。（3）D中发生反应的化学方程式为 ____ 。【反思与交流】燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间，以防燃气燃烧时生成的 ____ 而引起中毒。
天然气是常见的家用燃料，它的的主要成分甲烷，甲烷的化学式为 ____ 。
天然气热水器如果使用不当，可能引起中毒。甲烷燃烧的产物是什么？某化学兴趣小组的同学对此进行探究：
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。
②白色的无水CuSO4遇水变蓝。
③氢氧化钠溶液能吸收CO2，不能吸收CO。
【猜想】猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：SO2，CO2，H2O；猜想四：CO2、CO、H2O。
大家经过讨论，认为猜想三是错误的，原因是 ____ 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下列装置：
（1）实验中用纯净O2而不用空气的原因是 ____ 。
（2）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝、B和D中的石灰水 ____ 、C中 ____ ，由此推断猜想四成立。
（3）D中发生反应的化学方程式为 ____ 。
【反思与交流】燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间，以防燃气燃烧时生成的 ____ 而引起中毒。
天然气热水器如果使用不当，可能引起中毒。甲烷燃烧的产物是什么？某化学兴趣小组的同学对此进行探究：
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。
②白色的无水CuSO4遇水变蓝。
③氢氧化钠溶液能吸收CO2，不能吸收CO。
【猜想】猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：SO2，CO2，H2O；猜想四：CO2、CO、H2O。
大家经过讨论，认为猜想三是错误的，原因是 ____ 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下列装置：
（1）实验中用纯净O2而不用空气的原因是 ____ 。
（2）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝、B和D中的石灰水 ____ 、C中 ____ ，由此推断猜想四成立。
（3）D中发生反应的化学方程式为 ____ 。
【反思与交流】燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间，以防燃气燃烧时生成的 ____ 而引起中毒。
题目解答
答案
解：甲烷的化学式为CH4；
【猜想】
猜想三是错误的，理由是反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫；
【实验探究】
（1）实验中甲烷的燃烧用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有水蒸气和二氧化碳，影响对生成物的检验；
（2）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明反应生成水，B中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成二氧化碳，D中石灰水变浑浊，C中粉末由黑色变成红色，是因为一氧化碳和氧化铜在加热时反应生成铜和二氧化碳，由此推断猜想四成立；
（3）D中澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
【反思与交流】
燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间的原因是能够防一氧化碳中毒。
故答案为：CH4；
【猜想】反应物中不含有硫元素；
【实验探究】
（1）空气中含有水蒸气和二氧化碳，影响对生成物的检验；
（2）变浑浊，粉末由黑色变成红色；
（3）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
【反思与交流】一氧化碳。
【猜想】
猜想三是错误的，理由是反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫；
【实验探究】
（1）实验中甲烷的燃烧用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有水蒸气和二氧化碳，影响对生成物的检验；
（2）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明反应生成水，B中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成二氧化碳，D中石灰水变浑浊，C中粉末由黑色变成红色，是因为一氧化碳和氧化铜在加热时反应生成铜和二氧化碳，由此推断猜想四成立；
（3）D中澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
【反思与交流】
燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间的原因是能够防一氧化碳中毒。
故答案为：CH4；
【猜想】反应物中不含有硫元素；
【实验探究】
（1）空气中含有水蒸气和二氧化碳，影响对生成物的检验；
（2）变浑浊，粉末由黑色变成红色；
（3）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
【反思与交流】一氧化碳。
解析
考查要点：本题主要考查化学式的书写、质量守恒定律的应用、实验现象的分析与结论的推断能力。
解题核心：
- 化学式书写：根据甲烷的组成（碳、氢元素）确定化学式。
- 猜想错误判断：基于质量守恒定律中元素守恒原则，反应物中无硫元素则无法生成SO₂。
- 实验设计逻辑：通过控制变量（纯净O₂）、试剂作用（检测水、CO₂、CO）推断产物。
关键点：实验现象与结论的对应关系（如CuSO₄变蓝→H₂O，石灰水浑浊→CO₂，CuO颜色变化→CO）。
甲烷的化学式
甲烷由碳（C）和氢（H）组成，实验式为CH₄，化学式直接写作 CH₄。
猜想三错误的原因
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。甲烷（CH₄）和氧气（O₂）中均不含硫元素，因此无法生成SO₂。
实验探究
（1）使用纯净O₂的原因
空气中的CO₂和水蒸气会干扰对甲烷燃烧产物的检测（如使石灰水提前浑浊，或CuSO₄提前变蓝）。
（2）实验现象与结论
- A中CuSO₄变蓝：证明生成H₂O。
- B中石灰水变浑浊：证明生成CO₂。
- C中CuO变红：CO与CuO反应生成Cu，说明有CO存在。
综上，产物为CO₂、CO、H₂O，猜想四成立。
（3）D中反应方程式
D中石灰水变浑浊，说明CO₂与氢氧化钙反应：
$\text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O}$
反思与交流
甲烷不完全燃烧生成CO，CO易与血红蛋白结合导致中毒，因此热水器需安装在通风处。