Question

【題目】2017年5月18日，我國首次海域“可燃冰”試采成功，“可燃冰”的主要成分是甲烷。

（1）用金剛石做成的鉆頭開采海域“可燃冰”，利用了金剛石的____________（填物理性質(zhì)）。

（2）康康在實驗室制取甲烷時用下圖裝置收集，則氣體應該從_________通入（填“m”或“n”）。

（3）下圖為甲烷與水反應的微觀示意圖。請寫出對應的化學方程式_________________。

（4）運用燃燒法可確定甲烷的元素組成。

①請寫出甲烷完全燃燒的化學方程式____________________。

②請寫出確定甲烷元素組成的實驗方案______________（簡要寫出實驗操作、現(xiàn)象及結論）。

（5）“煤改氣”可降低煤的消耗，減少空氣污染，但也造成了今年的“氣荒”，可燃冰的開采將會緩解這一狀況。已知：1kg甲烷完全燃燒放出熱量55700kJ，1kg含硫5%的標準煤完全燃燒放出熱量29000kJ。請計算：

①1kg甲烷完全燃燒放出的熱量與___________千克含硫5%的標準煤完全燃燒放出熱量相等（保留小數(shù)點后兩位）？

②完全燃燒1kg甲烷，理論上可減少排放二氧化硫________千克？

Answer 1

【答案】 硬度大 n CH4＋H2O CO＋3H2 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 驗純后，點燃甲烷，用干而冷的的小燒杯罩住火焰，燒杯壁有水霧，說明含有氫元素，迅速倒轉(zhuǎn)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） 1.92 k g 0.19 kg

【解析】（1）金剛石是自然界最硬的物質(zhì)，用金剛石做成的鉆頭開采海域“可燃冰”，利用了金剛石的硬度大的性質(zhì)；（2）甲烷的密度比空氣小，應從長管進入，則氣體應該從n通入；（3）由甲烷與水反應的微觀示意圖可知，甲烷與水反應生成一氧化碳和氫氣，反應的化學方程式為：CH4＋H2OCO＋3H2；（4）①甲烷燃燒生成二氧化碳和水，反應的化學方程式為：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O；②甲烷是可燃性氣體，點燃前要檢驗純度，確定甲烷元素組成的實驗方案為：驗純后，點燃甲烷，用干而冷的的小燒杯罩住火焰，燒杯壁有水霧，說明含有氫元素，迅速倒轉(zhuǎn)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；（5）①設1kg甲烷完全燃燒放出的熱量與千克含硫5%的標準煤完全燃燒放出熱量相等， ×29000kJ=55700kJ， =1.92 kg；②設完全燃燒1kg甲烷，理論上可減少排放二氧化硫千克，S+O2 SO2

32 64

1.92×5%

=0.19kg。

答：1kg甲烷完全燃燒放出的熱量與1.92千克含硫5%的標準煤完全燃燒放出熱量相等

②完全燃燒1kg甲烷，理論上可減少排放二氧化硫0.19千克。