Question

人類社會的發(fā)展離不開能源．當(dāng)今社會，人類利用的能源主要來自化石燃料．
（1）用來驅(qū)動汽車、飛機和輪船的燃料主要是從石油中根據(jù)不同沸點范圍分餾出來的汽油、航空煤油、柴油等，石油分餾的過程屬

 

變化．化石燃料中主要含有碳、氫元素，完全燃燒的產(chǎn)物是

 

，還含有硫、氮等元素，燃燒時會轉(zhuǎn)化為

 

．
（2）西氣東輸，將改變我市居民的氣體燃料結(jié)構(gòu)．下表是幾種氣體燃料的價格和熱值：

燃燒物	煤氣	液化石油氣	天然氣
價格	1.4元/千克	6.0元/千克	1.8元/千克
熱值	1.56×104kJ/kg	4.5×104kJ/kg	3.9×104kJ/kg

綜合考慮，你將選用哪種燃料

 

理由是

 

．
（3）化石燃料不僅是優(yōu)質(zhì)的能量資源，還是寶貴的化工資源．聚乙烯是一種最常用的塑料，它是以石油裂解氣體乙烯（CH₂=CH₂）為原料，經(jīng)許多乙烯分子打開雙鍵（-CH₂-CH₂-）連在一起，聚合成大分子而形成的．下圖是聚乙烯分子形成過程的示意圖，卡通畫中單個小人代表一個乙烯分子．聚乙烯其中的部分結(jié)構(gòu)可表示為：…

 

…．
（4）開發(fā)和利用清潔高效而又用之不竭的新能源，是21世紀(jì)人類面臨的重要課題．
①2006年1月起，我省蘇北四市推廣使用乙醇汽油．乙醇可利用農(nóng)作物發(fā)酵制得，農(nóng)作物在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為葡萄糖（C₆H₁₂O₆），然后葡萄糖在酒化酶的作用下轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，寫出葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇的化學(xué)方程式

 

．
②氫氣是一種未來理想的能源．現(xiàn)通過生物法制得的氫氣中混有CO₂、O₂和水蒸氣等（氫氣的體積分?jǐn)?shù)通常為60%～90%），為了得到純凈的氫氣，將混合氣體依次通過NaOH溶液、灼熱的Cu絲和干燥裝置．該除雜方案是否正確？

 

，理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)各組分的沸點不同從石油中分餾出汽油、航空煤油、柴油等，稱為石油分餾；根據(jù)燃燒的規(guī)律，可燃物完全燃燒時其中的碳、氫元素生成二氧化碳和水，而可燃物中硫、氮元素則生成二氧化硫及氮的氧化物；
（2）利用燃料的價格與熱值計算出各燃料的熱值-價格比，比較花費相同的費用獲得熱量的大小，從中選出獲得最大熱量的燃料即為最理想的燃料；
（3）根據(jù)圖示及文字信息，理解聚乙烯的形成，利用對聚乙烯形成的認(rèn)識，寫出聚乙烯的結(jié)構(gòu)式；
（4）①根據(jù)葡萄糖在酒化酶的作用下轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳的信息，完成該反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫；
②分析混有CO₂、O₂和水蒸氣等的氫氣依次通過NaOH溶液、灼熱的Cu絲和干燥裝置可能發(fā)生的反應(yīng)，判斷能否得到純凈的氫氣．

解答：解：（1）石油分餾是根據(jù)組份沸點的不同將各組份分離開來的一種分離混合物的方法，變化前后沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，屬于物理變化；物質(zhì)完全燃燒時，物質(zhì)中的碳元素生成二氧化碳、氫元素生成水、硫元素生成二氧化硫、氮元素生成氮的氧化物；
（2）三種燃料的熱值-價格比分別為：
煤氣

1.56×104kJ/kg

1.4元/千克

≈1.11×10⁴kJ/元，液化石油氣

4.5×104kJ/kg

6.0元/千克

=0.75×10⁴kJ/元，天然氣

3.9×104kJ/kg

1.8元/千克

≈2.17×10⁴kJ/元，所以，天然氣因熱值高而價格相對較低，而且燃燒后產(chǎn)生二氧化碳和水，對環(huán)境影響較小，應(yīng)選擇天然氣；
（3）根據(jù)許多乙烯分子打開雙鍵（-CH₂-CH₂-）連在一起，聚合成大分子而形成聚乙烯，結(jié)合圖示的模擬，聚乙烯的部分結(jié)構(gòu)可表示為…-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-…；
（4）①葡萄糖在酒化酶的作用下轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C₆H₁₂O₆

酒化酶

2C₂H₅OH+2CO₂；
②將混有CO₂、O₂和水蒸氣等的氫氣依次通過NaOH溶液、灼熱的Cu絲和干燥裝置時，在把混合氣體通過灼熱的銅絲時會因氫氣中混有氧氣而發(fā)生爆炸，不能達到凈化氫氣的目的，所以該除雜方案不正確．
故答案為：
（1）物理；CO₂ H₂O；SO₂和氮的氧化物；
（2）天然氣；熱值高，價格相對較低，對環(huán)境污染較��；
（3）…-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-…；
（4）①C₆H₁₂O₆

酒化酶

2C₂H₅OH+2CO₂；②不正確；通過灼熱的Cu絲時，混合氣體可能發(fā)生爆炸．

點評：本題具有較大的綜合性，涉及多方面知識的應(yīng)用，在解答時應(yīng)耐心細(xì)致逐步解答，體現(xiàn)出解決問題的能力與毅力．