Question

18．碳元素是組成許多物質(zhì)的基本元素．
（1）甲烷（CH₄）是一種清潔能源，在甲烷中碳、氫元素質(zhì)量比3：1，0.1mol含有6.02×10²²個甲烷分子，質(zhì)量為1.6g．寫出甲烷完全燃燒的化學方程式CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）分析下表，與煤相比，用天然氣作燃料的優(yōu)點有等質(zhì)量的天然氣和煤完全燃燒，天然氣燃燒產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量小于煤，放出的熱量高于煤．

	1g物質(zhì)完全燃燒
	產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量/g	放出的熱量/kJ
甲烷	2.75	56
碳	3.67	32

（3）為提高煤的利用率，可將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，該反應的微觀示意圖如圖，則生成物的分子個數(shù)比為1：1．

（4）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣．
（5）很多天然礦石中含有碳元素，菱錳礦的主要成分是碳酸錳（MnCO₃），其中錳元素的化合價為+2．
（6）液態(tài)二氧化碳可用于撲救檔案室發(fā)生火災，下列說法正確的是AB（填字母序號）．
A、液態(tài)二氧化碳汽化后不會污染檔案
B、二氧化碳可覆蓋在可燃物表面，隔絕空氣
C、液態(tài)二氧化碳汽化時吸熱，降低可燃物的著火點．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合物中各元素質(zhì)量比=各原子的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)之比，根據(jù)甲烷的物質(zhì)的量計算出甲烷的分子數(shù)解答；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析等質(zhì)量的煤和天然氣生成的二氧化碳的質(zhì)量和放出的熱量分析；
（3）根據(jù)反應的微觀示意圖及質(zhì)量守恒定律分析反應生成物的分子個數(shù)比；
（4）根據(jù)煤、石油和天然氣屬于化石燃料解答；
（5）化合物中，元素化合價的代數(shù)和為零；
（6）根據(jù)液態(tài)二氧化碳滅火器的特點進行解答．

解答 解：（1）CH₄中碳、氫元素的質(zhì)量比為12：（1×4）=3：1；0.1mol甲烷中含有的分子數(shù)為：N=0.1mol×6.02×10²³個=6.02×10²²個，0.1mol×16g/mol=1.6g，甲烷燃燒的方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）由表中中數(shù)據(jù)可知，與煤相比，用天然氣作燃料的優(yōu)點有：等質(zhì)量的天然氣和煤完全燃燒，天然氣燃燒產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量小于煤，放出的熱量高于煤；
（3）由反應的微觀示意圖及質(zhì)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(shù)比為1：1．
（4）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣；
（5）設(shè)錳元素的化合價為x，則有：x+（+4）+（-2）×3=0，x=+2；
（6）
A．液態(tài)二氧化碳氣化后不會污染檔案資料，故A正確；
B．二氧化碳的密度比空氣的密度大，可覆蓋在燃燒物表面，隔絕空氣，從而起到滅火的目的，故B正確；
C．液態(tài)二氧化碳氣化時吸熱，降低溫度使其達到可燃物的著火點以下，但不能降低可燃物的著火點，故C錯誤．
答案：
（1）3：1     6.02×10²²   1.6           CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
（2）等質(zhì)量的天然氣和煤完全燃燒，天然氣燃燒產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量小于煤，放出的熱量高于煤．
（3）1：1
（4）石油
（5）+2
（6）AB

點評 本題主要考查了化石燃料的種類，煤的利用、反應的微觀示意圖，屬于基礎(chǔ)的知識，難度不大．根據(jù)已有的知識即可解答．化石燃料日趨枯竭，開發(fā)利用新能源具有重要意義，人類正在開發(fā)利用的新能源有太陽能、核能、風能、水能、地熱能、潮汐能、氫能等．