Question

15．請你用所學的化學知識結合生活經驗回答下列事例中的有關問題：
（1）走進廚房，你會發(fā)現煤氣罐被方便、價廉的管道天然氣代替了，天然氣屬于不可再生能源（填“可再生”或“清潔”），其主要成分在空氣中完全燃燒在空氣中完全燃燒的化學方程式為CH₄ +2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂ +2H₂O．如果燃燒不充分會產生CO氣體，污染空氣．
（2）走進干洗店作社會調查時，你會了解到有些干洗店用裝有活性炭的新款干洗機代替舊款干洗機，可將有毒物質大約降至原來的$\frac{1}{30}$．這是利用了活性炭的吸附性．
（3）走進加油站，你會發(fā)現除了各種型號的汽油之外，還多了乙醇汽油，至2008年1月1日，包括南京市在內的蘇北五市推廣使用乙醇汽油已經二周年，提倡使用乙醇汽油的目的是節(jié)省石油資源，減少汽車尾氣的污染．
（4）物質的用途與其性質密切相關．
①醫(yī)療急救時需要氧氣，是因為氧氣能供給呼吸．
②用墨書寫或繪制的字畫能夠保存很長時間不變色的原因是常溫下碳的化學性質穩(wěn)定．
③圖書資料著火時，可用二氧化碳滅火，是因為二氧化碳的化學性質為不燃燒不支持燃燒、物理性質為密度比空氣大．
④按要求回答下列問題：“化學使天更藍，水更清”，汽車尾氣處理裝置能使某些有毒氣體轉化為無毒氣體：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂，該反應涉及的物質中；N₂在空氣中含量最高；CO₂是光合作用的原料；能與血紅蛋白結合導致人體中毒的是CO．
⑤“物質的性質與其用途密切相關”．例如，銅用于制作導線是因為其具有良好的延展性和導電；一氧化碳的性質決定了一氧化碳在鋼鐵冶煉中的作用，請你用化學方程表示高爐煉鐵（一氧化碳還原氧化鐵）的原理3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
⑥目前人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣；為減少污染，提高煤的利用率，可將其轉化為可燃性氣體，此過程可認為是碳和水的反應，其微觀示意圖如圖所示：

該反應的基本類型為置換反應，生成物C和D的分子個數比為1：1．

Answer 1

分析 （1）根據天然氣的形成、主要成分、燃燒的反應寫出反應的方程式；
（2）根據活性炭的吸附性分析；
（3）根據使用乙醇，可以節(jié)約石油資源，減少空氣污染等方面分析回答；
（4）①人類的呼吸作用需要氧氣；
②常溫下碳的化學性質穩(wěn)定，不與其他物質發(fā)生化學反應；
③物質的性質決定物質的用途；
④根據空氣中成分的體積含量考慮；根據物質的性質分析解答：二氧化碳是植物光合作用的原料，一氧化碳能與血紅蛋白結合；
⑤銅用于制作導線是因為其具有良好的延展性和導電性；高爐煉鐵的原理是在高溫的條件下，一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來；
⑥根據反應的微觀示意圖，分析反應的特點．判斷反應的類型；根據反應的微觀示意圖及質量守恒定律分析反應生成物的分子個數比．

解答 解：（1）天然氣屬于不可再生能源，其主要成分是甲烷，在空氣中充分燃燒生成了二氧化碳和水，反應的化學方程式為：CH₄ +2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂ +2H₂O．如果燃燒不充分會產生CO氣體，污染空氣．
（2）由于活性炭有吸附性，可以吸附有毒的氣體；
（3）乙醇燃燒能放出大量的熱，又因為它是用糧食經發(fā)酵釀制成的，因此它是可再生能源，在汽油中加入乙醇，能節(jié)約石油資源，而且排出的有害氣體也少，有利于保護環(huán)境．
（4）①人類的呼吸作用需要氧氣，醫(yī)療上急救時需要氧氣是因為氧氣能供給呼吸，故答案為：供給呼吸；
②墨的主要成分是碳，用墨書寫或繪制的字畫能夠保存很長時間不變色，是因為常溫下碳的化學性質穩(wěn)定，故答案為：常溫下碳的化學性質穩(wěn)定；
③二氧化碳能用于滅火，根據滅火的原理分析可知，二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒；二氧化碳密度比空氣大，還可以起到隔絕氧氣的作用，達到滅火的目的，故答案為：不燃燒不支持燃燒；密度比空氣大；
④空氣中各成分及體積分數為：氮氣：78%、氧氣：21%、稀有氣體：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸氣和雜質：0.03%．所以氮氣最多；光合作用的原料有二氧化碳和水，所給方程式中只能是二氧化碳；一氧化碳能與血紅蛋白結合，使人體缺氧而中毒；具有吸附作用的物質有活性炭；
⑤銅用于制作導線是因為其具有良好的延展性和導電性；高爐煉鐵的原理是在高溫的條件下，一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來，化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
⑥目前人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣；由反應的微觀示意圖可知，該反應由一種單質和化合物反應，生成了另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應．
由反應的微觀示意圖及質量守恒定律可知，該圖示中一個碳原子與一個水分子反應，生成了一個易氧化碳分子和一個氫分子，所以，該反應生成物的分子個數比為1：1．
故答為：（1）不可再生，CH₄ +2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂ +2H₂O；CO；
（2）吸附；
（3）節(jié)省石油資源，減少汽車尾氣的污染；
（4）①供給呼吸；②常溫下碳的化學性質穩(wěn)定；③不燃燒不支持燃燒；密度比空氣大；④）N₂；CO₂；CO；⑤導電；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
⑥天然氣；置換；1：1．

點評 化石燃料是當代的主要能源，化石燃料的燃燒會產生大量的空氣污染物，而且儲量有限，人們正在尋找替代能源，與之相關問題成為考查的重點內容．