Question

【题目】近年来，多次发生煤矿瓦斯燥炸事件。瓦斯已成为导致我国煤矿特大恶性事的“头号杀手”。

（1）瓦斯的主要成分是甲烷，在空气中完全燃烧的化学方程式为_____。

（2）矿井下瓦斯爆炸事故发生后，专家提出了注入液氮灭火的方案。液氮可用于矿井灭火的原因除了液氮汽化使温度降低外，还因为_____。

（3）检测人员抽取了某矿井气体样品X，X中可能含有一氧化碳、二氧化碳和甲烷三种气体中的一种或多种。为了确认气体X的成分，某同学设计了如下探究装置（假设每步都充分反应或吸收）：

①为保证实验的准确性，气体燃烧装置后应该连接的导管序号是a→_____。

②若装置I中无明显变化，装置Ⅲ增重3.6g，装置Ⅳ增重2.7g，则可判断气体样品X中一定含有的气体是_____（填化学式）。

Answer 1

【答案】CH4+2O2CO2+2H2O 不助燃，不可燃 d→e→b→c 甲烷和一氧化碳

【解析】

（1）甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；

（2）液氮可用于矿井灭火的原因除了液氮汽化使温度降低外，还因为不助燃，不可燃；

（3）①甲烷燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳和水的检验应该先检验水再检验二氧化碳，否则会影响水的检验，因此先通过浓硫酸再通过氢氧化钠溶液，并且要长管进，短管出，气体燃烧装置后应该连接的导管序号是a→d→e→b→c；

②若装置I中无明显变化，说明没有二氧化碳；装置Ⅲ增重3.6g，说明生成了3.6g二氧化碳，其中碳元素的质量为：3.6g××100%＝0.98g；装置Ⅳ增重2.7g，说明生成了2.7g水，其中氢元素的质量为：2.7g××100%＝0.3g，因此碳元素和氢元素的质量比为98：30，而甲烷中碳元素和氢元素的质量比为12：4＝3：1＜98：30，所以气体样品X中一定含有的气体是甲烷和一氧化碳。

故答案为：（1）CH4+2O2CO2+2H2O；（2）不助燃，不可燃；（3）①d→e→b→c；②甲烷和一氧化碳。