Question

6．2016年12月份，我國華北地區(qū)出現(xiàn)了嚴重的霧霾天氣．霧霾的產生，除氣候因素外，煤、汽油和柴油等化石燃料的大規(guī)模使用也是一個重要因素．針對霧霾的產生原因，我市近年積極地采取了以下措施：
（1）加快燃煤企業(yè)的“煤改氣”（改燃煤為燃天然氣）工程．
今年，我市供曖就已經改為燃天然氣了．請寫出甲烷燃燒的化學方程式CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）積極推進煤化工工程．
如將焦炭和水蒸汽反應制取水煤氣（主要成分是氫氣和一氧化碳）等．請寫出檢驗干燥的水煤氣中含有碳、氫兩種元素的方法（簡述操作、現(xiàn)象及結論）點燃干燥的水煤氣，用干而冷的小燒杯罩住火焰，燒杯壁有水霧，說明含有氫元素，迅速倒轉燒杯，加入少量澄清石灰水振蕩，發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁，說明含有碳元素．
（3）大力治理汽車尾氣污染
①用“乙醇汽油”替代“汽油”可節(jié)約石油資源、減少空氣污染．寫出乙醇燃燒的化學方程式C₂H₅OH+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O．
②對汽車尾氣管加裝催化裝置劑，進行尾氣處理．右圖是治理汽車尾氣反應的微觀過程．其化學方程式為2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+N₂．
（4）提醒市民出行注意自我防護．
如出行配戴填充活性炭的口罩等．口罩中“綿紗”和“活性炭”的作用分別是過濾；可吸入顆粒物和吸附有害氣體．
（5）積極提倡使用氫能、太陽能、風能等清潔能源．
①請寫出實驗室制取氫氣的化學方程式．
②已知2g 氫氣完全燃燒放出熱量285.6kJ，16g甲烷完全燃燒放出熱量809.3kJ．請計算：
用氫氣作燃料比用甲烷作燃料少向空氣中排放二氧化碳多少克？若取得同樣多的熱量需要燃燒氫氣多少克？（注：燃燒均為完全燃燒）

Answer 1

分析 （1）首先根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫即可；
（2）根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變進行分析解答；
（3）①根據乙醇燃燒生成二氧化碳和水解答；
②根據圖示進行分析解答；
（4）根據活性炭具有吸附性解答；
（5）①根據實驗室用鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣解答；
②根據甲烷的質量利用反應的化學方程式求出生成的二氧化碳的質量．

解答 解：
（1）甲烷在點燃條件下燃燒生成二氧化碳和水，反應的化學方程式為CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）檢驗干燥的水煤氣中含有碳、氫兩種元素的方法是：點燃干燥的水煤氣，用干而冷的小燒杯罩住火焰，燒杯壁有水霧，說明含有氫元素，迅速倒轉燒杯，加入少量澄清石灰水振蕩，發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁，說明含有碳元素．
（3）①乙醇燃燒生成二氧化碳和水，化學方程式為：C₂H₅OH+3O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O；
②根據圖示可知：一氧化碳和氮氣在催化劑的作用下，生成二氧化碳和氮氣，其化學方程式為：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$ 2CO₂+N₂；
（4）出行配戴填充活性炭的口罩等．口罩中“綿紗”和“活性炭”的作用分別是過濾；可吸入顆粒物和吸附有害氣體；
（5）①實驗室用鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣，化學方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
②設用氫氣作燃料比用甲烷作燃料少向空氣中排放二氧化碳的質量為x．
CH₄--CO₂ 熱量
16      44       809.3Kj
16g       x        8093Kj
$\frac{44}{x}=\frac{809.3Kj}{8093Kj}$
x=44 0g 
設取得同樣多的熱量需要燃燒氫氣y．
H₂--熱量
2     285.6Kj
y     8093Kj
$\frac{2}{y}=\frac{285.6Kj}{8093Kj}$
y=56.7g
答案：（1）CH₄+2O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）點燃干燥的水煤氣，用干而冷的小燒杯罩住火焰，燒杯壁有水霧，說明含有氫元素，迅速倒轉燒杯，加入少量澄清石灰水振蕩，發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁，說明含有碳元素．（或其它合理答案）；
（3）①C₂H₅OH+3O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O；②2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$ 2CO₂+N₂；
（4）過濾；可吸入顆粒物和吸附有害氣體；
（5）①Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑； ②用氫氣作燃料比用甲烷作燃料少向空氣中排放二氧化碳的質量為440g，取得同樣多的熱量需要燃燒氫氣56.7g．

點評 本題難度不大，考查學生根據反應原理書寫化學方程式的能力，化學方程式書寫經常出現(xiàn)的錯誤有不符合客觀事實、不遵守質量守恒定律、不寫條件、不標符號等．