题目内容
8.(1)甲烷--氧气燃料电池是将化学能能转化为电能能的装置.CH4在空气中燃烧时,将干冷的小烧杯罩在火焰上方,可观察到烧杯内壁有小水珠或水雾.
(2)CH4可合成多种无机物和有机物.研究CH4和CO2反应生成CO和H2,重大意义在
于减少CO2排放;我国科研人员首先发现CH4可直接分解获得C6H6和H2,其化学方程式为6CH4═C6H6+9H2.
(3)CH4与H2O(气)反应生成CO2、H2的化学方程式是CH4+2H2O(气)═CO2+4H2.
(4)天然气水合物中,水分子形成一种空间笼状结构,CH4和少量的N2、CO2等分子填入笼内的空隙中,无固定的化学计量关系.则天然气水合物属于混合物(填“纯净物”或“混合物”).若某种天然气水合物中CH4存在的形式是CH4•5.75H2O,则两者质量比m(CH4):m(H2O)为32:207.
(5)将天然气从其冰态物中分离出来,有下列3种方法:
①在一定温度下,降低压强使气体从水合物中分离出来;
②在一定压力下,升温蒸发使气体从水合物中分离出来;
③通过加入甲醇或盐类等物质,可降低水合物的凝固点.
分析 (1)燃料电池是把化学能转化成电能的装置;甲烷燃烧生成二氧化碳和水;
(2)控制二氧化碳在空气中含量的升高可以控制温室效应;根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式;
(3)根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式;
(4)根据物质的分类及两种物质质量比的计算方法分析;
(5)根据将天然气从其冰态物中分离的方法分析.
解答 解:(1)甲烷----氧气燃料电池是将化学能转化为电能的装置;甲烷在空气中燃烧时生成水,所以将干冷的小烧杯罩在火焰上方,可观察到烧杯内壁有水滴出现;
(2 )CH4可合成多种无机物和有机物.研究CH4和CO2反应生成CO和H2,重大意义在于能减少二氧化碳的排放,减缓温室效应;CH4可直接分解获得C6H6和H2,化学方程式为:6CH4═C6H6+9H2;
(3)CH4与H2O(气)反应生成CO2、H2的化学方程式为:CH4+2H2O(气)═CO2+4H2;
(4)天然气水合物属于混合物;若某种天然气水合物中CH4存在的形式是CH4•5.75H2O,则两者质量比m(CH4):m(H2O)为:(12+4):(2+16)×5.75=32:207;
(5)将天然气从其冰态物中分离的方法有:①在一定温度下,降低压强使气体从水合物中分离出来;②在一定压力下,升温蒸发使气体从水合物中分离出来;
③通过加入甲醇或盐类等物质,可降低水合物的凝固点.
故答案为:(1)化学能;电能;小水珠或水雾;
(2)减少CO2排放、或减缓温室效应、或转化CO2; 6CH4═C6H6+9H2;
(3)CH4+2H2O(气)═CO2+4H2;
(4)混合物; 32:207; (5)①降低压强; ②升温蒸发;
点评 解答本题要掌握化学方程式的书写方法和能量转化等方面的知识,只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断.
| A. | 甲的溶解度大于乙的溶解度 | |
| B. | t1℃时甲、乙两物质的饱和溶液中溶质质量相等 | |
| C. | t2℃时等质量甲、乙两物质的饱和溶液降温至t1℃时,两溶液中溶质质量分数相等 | |
| D. | 氧气溶解度随温度变化的规律与图中的乙相似 |
| A. | CuSO4和Na2CO3 | B. | NaCl和CaCO3 | C. | NH4NO3和NaOH | D. | KCl和K2SO4 |
【提出问题】溶液中的溶质有哪些物质?
【作出猜想】甲、乙、丙、丁四位同学分别作出了如下猜想:
甲同学:溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质.
乙同学:溶液中的溶质有Na2SO4和硫酸两种物质.
丙同学:溶液中的溶质有Na2SO4和NaOH两种物质.
丁同学:溶液中的溶质有Na2SO4、NaOH和H2SO4三种物质.
【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性.
②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和另外一种物质.
【实验验证】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 乙同学 实验 | 取中和反应后的溶液少许于试管中,将表面反复打磨后的铝片放入试管内的溶液中 | 铝片逐渐溶解,并有大量气泡冒出,收集气体点燃,火焰呈淡蓝色 | 乙同学 猜想成立 |
| 丙同学 实验 | 取中和反应后的溶液少许于试管中,向试管内滴加几滴无色酚酞试液 | 无色溶液变成红色 | 丙同学 猜想成立 |
(2)乙同学实验中铝片一定要反复打磨,除去表面的致密的保护膜,否则干扰实验现象和结论.
【总结反思】(1)在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还要考虑反应物是否有剩余.
(2)做氢氧化钠与稀硫酸反应实验时,可先向氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀硫酸,边滴加
边振荡,然后用PH试纸(多次)测定反应后溶液的pH,当pH为7时停止滴加稀硫酸,就可控制反应后溶液中的溶质只有Na2SO4.用PH试纸测定溶液pH的方法是用玻璃棒蘸取溶液滴在PH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照.
【拓展提高】(1)生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液?不能(选填“能”或“不能”)
(2)乙同学的实验中铝片与氢氧化钠溶液发生了反应,请写出铝与该溶液中的溶质和溶剂共同发生反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑.
| 选项 | 物质 | 杂质 | 试剂 | 操作方法 |
| A | CaCO3 | KNO3 | 适量水 | 溶解、过滤、洗涤、干燥 |
| B | KNO3 | NaCl | 适量水 | 溶解、过滤、蒸发结晶 |
| C | 白糖 | 砂粒 | 适量水 | 溶解、过滤、洗涤 |
| D | NaCl | Na2CO3 | 适量稀盐酸 | 搅拌、蒸发结晶 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | Cl | B. | Cl2 | C. | Al | D. | AL |