Question

2．（1）我國(guó)西周年代寫成的算卦占卜的書《周易》中，在談到一些自然界發(fā)生的現(xiàn)象時(shí)說：“象曰：‘澤中有火’”試用化學(xué)方程式表示出澤中有火的化學(xué)反應(yīng)CH₄+2O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$CO₂+2H₂O．西氣東輸是我國(guó)油氣管道建設(shè)史上距離最長(zhǎng)的輸氣管道，總長(zhǎng)3900公里，設(shè)計(jì)年輸氣量120億立方米．這里說的氣就是天然氣，天然氣的主要成分是甲烷（填名稱），試分析使用天然氣的優(yōu)點(diǎn)清潔無污染．
（2）現(xiàn)在用戶用的液化氣有兩種，一種是天然氣，另一種是液化石油氣，其主要成分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同時(shí)含有少量戊烷、戊烯，通過燃燒的化學(xué)方程式分析如果用戶從天然氣改為液化石油氣應(yīng)增大（“增大”或“減小”）空氣進(jìn)口．
（3）有一位同學(xué)想通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下甲烷的組成，設(shè)計(jì)了如圖方案，通過無水硫酸銅變藍(lán)色（填現(xiàn)象）說明甲烷中含有氫元素；通過澄清石灰水中變渾濁（填現(xiàn)象）說明甲烷中含有碳元素；通過以上實(shí)驗(yàn)不能（“能”或“不能”）準(zhǔn)確的說明甲烷的元素組成．若不能，氧元素?zé)o法判斷，要進(jìn)一步判斷需要下列哪些數(shù)據(jù)：①②③．
①甲烷的質(zhì)量�、跓o水硫酸銅的增重�、鄢吻迨�灰水的增重�、芗淄榈捏w積．

Answer 1

分析 （1）“澤中有火”的原因是沼澤地能產(chǎn)生沼氣；天然氣的主要成分為甲烷；甲烷燃燒無污染；
（2）根據(jù)已知的反應(yīng)方程式，來分析相同體積的液化石油氣、天然氣消耗的氧氣的多少，消耗氧氣多時(shí)需要增大空氣的進(jìn)入量，消耗氧氣少的則應(yīng)減小空氣的進(jìn)入量；
（3）如果甲烷中含有H元素，則會(huì)燃燒生成水；如果甲烷中含有碳元素，則會(huì)燃燒生成二氧化碳；通過產(chǎn)物，只能說明甲烷中是否含有C、H元素，不能說明O元素的是否存在，故應(yīng)根據(jù)甲烷的質(zhì)量和其中含有的C、H元素質(zhì)量和之間的大小關(guān)系來確認(rèn)有無氧元素的存在．

解答 解：（1）“澤中有火”的原因是沼澤地能產(chǎn)生沼氣，而沼氣的主要成分為甲烷，燃燒的化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$CO₂+2H₂O；天然氣的主要成分為甲烷；甲烷燃燒生成二氧化碳和水，環(huán)保無污染，故答案為：CH₄+2O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$CO₂+2H₂O；甲烷；清潔無污染；
（2）由天然氣的主要成分為CH₄，液化石油氣的主要成分為C₃H₈，燃燒的化學(xué)方程式為CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O；C₃H₈+5O₂→3CO₂+4H₂O．顯然相同體積的C₃H₈、CH₄，C₃H₈消耗的氧氣多，如果用戶從天然氣改為液化石油氣，應(yīng)需要增大空氣的進(jìn)入量，故答案為：增大；
（3）如果甲烷中含有H元素，則會(huì)燃燒生成水，從而能使無水硫酸銅變藍(lán)色；如果甲烷中含有碳元素，則會(huì)燃燒生成二氧化碳，從而能使澄清石灰水變渾濁；通過產(chǎn)物，只能說明甲烷中是否含有C、H元素，但不能說明O元素的是否存在，故應(yīng)根據(jù)甲烷的質(zhì)量和其中含有的C、H元素質(zhì)量和之間的大小關(guān)系來確認(rèn)有無氧元素的存在，故所需的數(shù)據(jù)為①②③．
故答案為：無水硫酸銅變藍(lán)色；澄清石灰水中變渾濁；不能；氧；①②③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了天然氣、沼氣的主要成分甲烷的有關(guān)性質(zhì)和元素的檢驗(yàn)，難度不大，應(yīng)注意的是根據(jù)甲烷的燃燒產(chǎn)物只能定性分析出甲烷中含碳和氫元素，不能確認(rèn)氧元素的存在，必須經(jīng)過定量計(jì)算．