Question

17．可燃冰也称为“甲烷水合物”．“置换法”是开采可燃冰设想方案之一，即将CO₂注入海底的甲烷水合物储层，将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”，从而将其“置换”出来：（原理：CH₄•nH₂O+CO₂═CO₂•nH₂O+CH₄）．
（1）通常情况下，CH₄是一种无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体．用如图所示的装置收集CH₄气体时，则应让气体从b（选填“a”或“b”）管通入．
（2）“置换法”是开采可燃冰，从反应基本类型角度分析，不属于 置换反应．（选填“属于”或“不属于”）
（3）若上述方法能够实现，那么制取8吨的CH₄气体，理论上需CO₂多少吨？

Answer 1

分析 （1）根据甲烷的密度和空气密度的比较可以判断导入管；
（2）根据置换反应的定义进行分析；
（3）根据化学方程式和甲烷的质量可以计算需要二氧化碳的质量．

解答 解：（1）因为甲烷的密度比空气小，所以甲烷气体应该从b管导入；
（2）置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，化合价发生了升降，“置换法”是开采可燃冰，没有单质参与和生成，不属于置换反应；
 （2）设需要二氧化碳的质量为x，
CH₄•nH₂O+CO₂═CO₂•nH₂O+CH₄，
        44            16
        x             8t
$\frac{44}{x}$=$\frac{16}{8t}$
x=22t
答：要制取8t的甲烷气体，理论上需22t二氧化碳．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．