Question

20．能源利用和环境保护是人类共同关注的问题．
（1）家用燃料的发展历程如图所示，括号内的物质是该燃料的主要成分．

下列说法不正确的是CD（填字母）．
A．煤、石油、天然气都是化石燃料
B．液化石油气是石油化工的一种产品
C．可燃冰将成为未来新能源，其中主要含有丙烷水合物
D．等质量的甲烷和丙烷完全燃烧，生成的二氧化碳质量相等
（2）煤燃烧时排放出SO₂等污染物，可能导致降雨的酸性增强，我们把 pH＜5.6（填“＞”、“＜”或“=”）的降雨称为酸雨．将煤燃烧后的烟气通入吸收塔，用石灰水吸收其中的SO₂，石灰水需要“喷淋”的目的是增大（填“增大”或“减小”）与烟气的接触面积，充分吸收SO₂．
（3）在汽车尾气系统中安装催化转化器，可将有毒的CO、NO转化为无毒的CO₂、N₂，该反应中化合价发生变化的元素是C、N（填元素符号）．
（4）2016年年初，诺贝尔化学奖获得者乔治•欧拉教授率领团队，首次采用基于金属钌的催化剂，将从空气中捕获的二氧化碳直接转化为甲醇燃料，转化率高达79%．二氧化碳转化为甲醇的化学方程式可表示为CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O．
（5）乙醇是实验室常用的燃料．如果92g乙醇完全燃烧，至少需要氧气的质量是多少？（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据煤的成分以及燃烧产物解释．
（2）根据题意，产生的SO₂用石灰水淋洗，外加氧气的作用，使之充分反应生成硫酸钙和水，写出反应的化学方程式即可；
（3）由题意：凡有元素化合价变化的化学反应就叫做氧化还原反应，据此进行分析解答；
（4）根据根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变解答；
（5）根据乙醇的质量利用反应的方程式求出氧气的质量．

解答 解：（1）A、煤、石油、天然气都是化石燃料，故正确；
B、液化石油气是石油加工而来的，是一种化工产品，故正确；
C、可燃冰将成为未来新能源，其中主要含有甲烷水合物，故错误；
D、甲烷的分子式为CH₄，丙烷的分子式为C₃H₈，碳元素含量不同，生成的二氧化碳质量不相等，故错误．
（2）SO₂的大量排放能形成酸雨，其pH＜5.6；将煤燃烧后的烟气通入吸收塔，用石灰水吸收其中的SO₂，石灰水需要“喷淋”的目的是增大与烟气的接触面积，充分吸收SO₂．
（3）依据方程式2NO₂+4CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+4CO₂可以看出氮元素由+4价变成了0价，碳元素由+2价变成了+4价；该反应中化合价发生变化的元素是C、N元素；
（4）：由题意“化学方程式为CO₂+3H₂═CH₃OH+X”；根据质量守恒定律的意义：则可知X中含有2个氢原子、一个氧原子；故可推测其中X的化学式为H₂O．
（5）设至少需要氧气的质量为x．
C₂H₅OH+3O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O
46     96
92g    x
$\frac{46}{92g}=\frac{96}{x}$
x=192g           
答案：
（1）CD；     
（2）＜；增大；    
（3）C、N；    
（4）H₂O
（5）至少需要氧气的质量是192g．

点评 本题难度不大，掌握化学方程式的书写方法、化合价的原则、氧化还原反应的概念是正确解答本题的关键．此题是一道与生活相关的题目，依据化学原理结合所要分析的生活中的问题进行分析讨论是解题的关键．