Question

每次矿难事故发生都触目惊心．瓦斯已成为导致我国煤矿特大恶性事故的“头号杀手”．
（1）瓦斯存在于煤层及周围岩层中，是井下有害气体的总称，主要成分是甲烷，瓦斯爆炸会产生高温、高压和冲击波，并放出有毒气体一氧化碳．产生有毒气体的化学方程式可能是

 

．请用化学方法解释“瓦斯”爆炸的原因

 

．
（2）煤矿发生特大瓦斯爆炸后，由于井下情况非常复杂，事故处理专家针对矿井既有瓦斯又有火且可能发生连续爆炸的情况，提出采用注水或注液氮的灭火方案，注入液氮可以灭火的原因是：①

 

；②

 

．
（3）煤矿瓦斯爆炸有三个必须条件：瓦斯浓度达到爆炸限度、

 

和足够的

 

．
（4）为了加快推进煤炭资源的综合利用，我国已进行“煤炭地下气化”的科技攻关． 具体方法是通过特制的鼓风机给地下煤层输送水蒸气并点燃煤炭．写出高温下水蒸气和碳反应，生成一氧化碳和氢气的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,防范爆炸的措施

专题：化学与生活

分析：（1）根据信息“瓦斯的主要成分是甲烷，瓦斯爆炸会产生高温、高压和冲击波，并放出有毒气体一氧化碳．”写出化学方程式．
（2）液氮灭火的原理是：液氮汽化可以吸收大量的热，起到了降低温度的作用；氮气既不能燃烧，也不能支持燃烧．
（3）爆炸有三个必须条件：瓦斯纯度达到爆炸极限、足够的火源（明火，温度达到着火点）和氧气（空气）．
（4）根据反应物、反应条件、生成物写出反应方程式

解答：解：（1）瓦斯爆炸会产生高温、高压和冲击波，并放出有毒气体一氧化碳，爆炸是由于甲烷燃烧引起的，反应物是甲烷和氧气，条件是点燃，生成物含有有毒气体一氧化碳，同时还有水，故方程式为：2CH₄+3O₂

点燃  .

2CO+4H₂O；可燃物在有限的空间内急速地燃烧，使其在短时间内积聚大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸现象．
（2）液氮灭火的原理是：液氮汽化可以吸收大量的热，起到了降低温度的作用；氮气既不能燃烧，也不能支持燃烧．
（3）煤矿瓦斯爆炸有三个必须条件：瓦斯纯度达到爆炸极限、温度达到着火点和足够的氧气（空气）．
（4）高温下水蒸气和碳反应，生成一氧化碳和氢气（此时是水蒸气反应，所以生成气体不要加气体符号）的化学方程式是：C+H₂O

高温  .

CO+H₂．
故答案为：（1）2CH₄+3O₂

点燃  .

2CO+4H₂O；  可燃物在有限的空间内急速地燃烧，使其在短时间内积聚大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸现象． 
（2）液氮汽化可以吸收大量的热，起到了降低温度的作用；氮气既不能燃烧，也不能支持燃烧．
（3）温度达到着火点；氧气．
（4）C+H₂O

高温  .

CO+H₂．

点评：“生命重于泰山”安全问题无小事，尤其是防火、防爆问题，所以燃烧和爆炸知识就成了化学考查热点，要注意燃烧爆炸的条件和防护措施．