Рассуждение правильное, например : (что) солнце, (в чём) в небе...
Мы не можем обойтись без вопрос, иначе мы, так сказать, запутаемся, 
мы опять же не можем сказать следующее : (что) солнцу, (чему) в небе...
И да дополню, именно поэтому у каждого падежа есть своё название, такие как : Р.п. , И.п. и так далее