Question

10．联合国将2011年定为“国际化学年”，以彰显化学对环境保护和经济发展的重要贡献．
（1）科学家提出：“硅是未来的石油”，制备粗硅的反应为：X+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，则反应中X的化学式是SiO₂．
（2）我国为风电储存研制出大型设备--“全钒液流”储能电池．电池在充电时，电池中的VO²⁺会变成VO₂⁺，该过程中V（钒元素）的化合价分别是+4，+5．
（3）用压缩天然气（CNG）作汽车燃料，可减少对空气的污染．天然气所含主要成分的化学式是CH₄，压缩天然气（CNG）加气站必须悬挂，因为加气站空气中含有天然气，遇到明火，可能会爆炸．

Answer 1

分析 （1）根据反应前后原子种类、数目不变分析；
（2）根据原子团中正负化合价的代数和为原子团的化合价分析求解；
（3）天然气的主要成分是甲烷；可燃性的气体与氧气或与空气混合时，遇明火可能发生爆炸．

解答 解：（1）根据反应前后原子种类、数目不变，反应后有一个硅原子，两个氧原子，两个碳原子，反应前有两个碳原子，所以X中分子中含有一个硅原子，两个氧原子，故化学式为SiO₂；
（2）VO²⁺带两个单位的正电荷，所以化合价为+2价，其中氧元素化合价为-2价，与钒元素的化合价之和为+2，所以钒元素的化合价为+4价，同理可求得VO₂⁺中钒元素化合价为+5价；
（3）天然气所含主要成分的化学式是甲烷；
因为加气站空气中含有天然气，遇到明火，可能会爆炸，所以压缩天然气（CNG）加气站必须悬挂禁止烟火的标志．故答案为：（1）SiO₂；
（2）+4价、+5价；
（3）CH₄；加气站空气中含有天然气，遇到明火，可能会爆炸．

点评 化学反应前后原子种类、数目不变，会求原子团中某元素的化合价．