Question

6．2016年12月份，我国华北地区出现了严重的雾霾天气．雾霾的产生，除气候因素外，煤、汽油和柴油等化石燃料的大规模使用也是一个重要因素．针对雾霾的产生原因，我市近年积极地采取了以下措施：
（1）加快燃煤企业的“煤改气”（改燃煤为燃天然气）工程．
今年，我市供暧就已经改为燃天然气了．请写出甲烷燃烧的化学方程式CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）积极推进煤化工工程．
如将焦炭和水蒸汽反应制取水煤气（主要成分是氢气和一氧化碳）等．请写出检验干燥的水煤气中含有碳、氢两种元素的方法（简述操作、现象及结论）点燃干燥的水煤气，用干而冷的小烧杯罩住火焰，烧杯壁有水雾，说明含有氢元素，迅速倒转烧杯，加入少量澄清石灰水振荡，发现石灰水变浑浊，说明含有碳元素．
（3）大力治理汽车尾气污染
①用“乙醇汽油”替代“汽油”可节约石油资源、减少空气污染．写出乙醇燃烧的化学方程式C₂H₅OH+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O．
②对汽车尾气管加装催化装置剂，进行尾气处理．右图是治理汽车尾气反应的微观过程．其化学方程式为2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO₂+N₂．
（4）提醒市民出行注意自我防护．
如出行配戴填充活性炭的口罩等．口罩中“绵纱”和“活性炭”的作用分别是过滤；可吸入颗粒物和吸附有害气体．
（5）积极提倡使用氢能、太阳能、风能等清洁能源．
①请写出实验室制取氢气的化学方程式．
②已知2g 氢气完全燃烧放出热量285.6kJ，16g甲烷完全燃烧放出热量809.3kJ．请计算：
用氢气作燃料比用甲烷作燃料少向空气中排放二氧化碳多少克？若取得同样多的热量需要燃烧氢气多少克？（注：燃烧均为完全燃烧）

Answer 1

分析 （1）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变进行分析解答；
（3）①根据乙醇燃烧生成二氧化碳和水解答；
②根据图示进行分析解答；
（4）根据活性炭具有吸附性解答；
（5）①根据实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气解答；
②根据甲烷的质量利用反应的化学方程式求出生成的二氧化碳的质量．

解答 解：
（1）甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）检验干燥的水煤气中含有碳、氢两种元素的方法是：点燃干燥的水煤气，用干而冷的小烧杯罩住火焰，烧杯壁有水雾，说明含有氢元素，迅速倒转烧杯，加入少量澄清石灰水振荡，发现石灰水变浑浊，说明含有碳元素．
（3）①乙醇燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：C₂H₅OH+3O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O；
②根据图示可知：一氧化碳和氮气在催化剂的作用下，生成二氧化碳和氮气，其化学方程式为：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$ 2CO₂+N₂；
（4）出行配戴填充活性炭的口罩等．口罩中“绵纱”和“活性炭”的作用分别是过滤；可吸入颗粒物和吸附有害气体；
（5）①实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，化学方程式为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
②设用氢气作燃料比用甲烷作燃料少向空气中排放二氧化碳的质量为x．
CH₄--CO₂ 热量
16      44       809.3Kj
16g       x        8093Kj
$\frac{44}{x}=\frac{809.3Kj}{8093Kj}$
x=44 0g 
设取得同样多的热量需要燃烧氢气y．
H₂--热量
2     285.6Kj
y     8093Kj
$\frac{2}{y}=\frac{285.6Kj}{8093Kj}$
y=56.7g
答案：（1）CH₄+2O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）点燃干燥的水煤气，用干而冷的小烧杯罩住火焰，烧杯壁有水雾，说明含有氢元素，迅速倒转烧杯，加入少量澄清石灰水振荡，发现石灰水变浑浊，说明含有碳元素．（或其它合理答案）；
（3）①C₂H₅OH+3O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O；②2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$ 2CO₂+N₂；
（4）过滤；可吸入颗粒物和吸附有害气体；
（5）①Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑； ②用氢气作燃料比用甲烷作燃料少向空气中排放二氧化碳的质量为440g，取得同样多的热量需要燃烧氢气56.7g．

点评 本题难度不大，考查学生根据反应原理书写化学方程式的能力，化学方程式书写经常出现的错误有不符合客观事实、不遵守质量守恒定律、不写条件、不标符号等．