Question

15．请你用所学的化学知识结合生活经验回答下列事例中的有关问题：
（1）走进厨房，你会发现煤气罐被方便、价廉的管道天然气代替了，天然气属于不可再生能源（填“可再生”或“清洁”），其主要成分在空气中完全燃烧在空气中完全燃烧的化学方程式为CH₄ +2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂ +2H₂O．如果燃烧不充分会产生CO气体，污染空气．
（2）走进干洗店作社会调查时，你会了解到有些干洗店用装有活性炭的新款干洗机代替旧款干洗机，可将有毒物质大约降至原来的$\frac{1}{30}$．这是利用了活性炭的吸附性．
（3）走进加油站，你会发现除了各种型号的汽油之外，还多了乙醇汽油，至2008年1月1日，包括南京市在内的苏北五市推广使用乙醇汽油已经二周年，提倡使用乙醇汽油的目的是节省石油资源，减少汽车尾气的污染．
（4）物质的用途与其性质密切相关．
①医疗急救时需要氧气，是因为氧气能供给呼吸．
②用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色的原因是常温下碳的化学性质稳定．
③图书资料着火时，可用二氧化碳灭火，是因为二氧化碳的化学性质为不燃烧不支持燃烧、物理性质为密度比空气大．
④按要求回答下列问题：“化学使天更蓝，水更清”，汽车尾气处理装置能使某些有毒气体转化为无毒气体：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2CO₂，该反应涉及的物质中；N₂在空气中含量最高；CO₂是光合作用的原料；能与血红蛋白结合导致人体中毒的是CO．
⑤“物质的性质与其用途密切相关”．例如，铜用于制作导线是因为其具有良好的延展性和导电；一氧化碳的性质决定了一氧化碳在钢铁冶炼中的作用，请你用化学方程表示高炉炼铁（一氧化碳还原氧化铁）的原理3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
⑥目前人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和天然气；为减少污染，提高煤的利用率，可将其转化为可燃性气体，此过程可认为是碳和水的反应，其微观示意图如图所示：

该反应的基本类型为置换反应，生成物C和D的分子个数比为1：1．

Answer 1

分析 （1）根据天然气的形成、主要成分、燃烧的反应写出反应的方程式；
（2）根据活性炭的吸附性分析；
（3）根据使用乙醇，可以节约石油资源，减少空气污染等方面分析回答；
（4）①人类的呼吸作用需要氧气；
②常温下碳的化学性质稳定，不与其他物质发生化学反应；
③物质的性质决定物质的用途；
④根据空气中成分的体积含量考虑；根据物质的性质分析解答：二氧化碳是植物光合作用的原料，一氧化碳能与血红蛋白结合；
⑤铜用于制作导线是因为其具有良好的延展性和导电性；高炉炼铁的原理是在高温的条件下，一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来；
⑥根据反应的微观示意图，分析反应的特点．判断反应的类型；根据反应的微观示意图及质量守恒定律分析反应生成物的分子个数比．

解答 解：（1）天然气属于不可再生能源，其主要成分是甲烷，在空气中充分燃烧生成了二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH₄ +2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂ +2H₂O．如果燃烧不充分会产生CO气体，污染空气．
（2）由于活性炭有吸附性，可以吸附有毒的气体；
（3）乙醇燃烧能放出大量的热，又因为它是用粮食经发酵酿制成的，因此它是可再生能源，在汽油中加入乙醇，能节约石油资源，而且排出的有害气体也少，有利于保护环境．
（4）①人类的呼吸作用需要氧气，医疗上急救时需要氧气是因为氧气能供给呼吸，故答案为：供给呼吸；
②墨的主要成分是碳，用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色，是因为常温下碳的化学性质稳定，故答案为：常温下碳的化学性质稳定；
③二氧化碳能用于灭火，根据灭火的原理分析可知，二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；二氧化碳密度比空气大，还可以起到隔绝氧气的作用，达到灭火的目的，故答案为：不燃烧不支持燃烧；密度比空气大；
④空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．所以氮气最多；光合作用的原料有二氧化碳和水，所给方程式中只能是二氧化碳；一氧化碳能与血红蛋白结合，使人体缺氧而中毒；具有吸附作用的物质有活性炭；
⑤铜用于制作导线是因为其具有良好的延展性和导电性；高炉炼铁的原理是在高温的条件下，一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
⑥目前人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和天然气；由反应的微观示意图可知，该反应由一种单质和化合物反应，生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应．
由反应的微观示意图及质量守恒定律可知，该图示中一个碳原子与一个水分子反应，生成了一个易氧化碳分子和一个氢分子，所以，该反应生成物的分子个数比为1：1．
故答为：（1）不可再生，CH₄ +2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂ +2H₂O；CO；
（2）吸附；
（3）节省石油资源，减少汽车尾气的污染；
（4）①供给呼吸；②常温下碳的化学性质稳定；③不燃烧不支持燃烧；密度比空气大；④）N₂；CO₂；CO；⑤导电；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
⑥天然气；置换；1：1．

点评 化石燃料是当代的主要能源，化石燃料的燃烧会产生大量的空气污染物，而且储量有限，人们正在寻找替代能源，与之相关问题成为考查的重点内容．