Question

2．（1）我國西周年代寫成的算卦占卜的書《周易》中，在談到一些自然界發(fā)生的現(xiàn)象時說：“象曰：‘澤中有火’”試用化學方程式表示出澤中有火的化學反應CH₄+2O₂$\stackrel{點燃}{→}$CO₂+2H₂O．西氣東輸是我國油氣管道建設史上距離最長的輸氣管道，總長3900公里，設計年輸氣量120億立方米．這里說的氣就是天然氣，天然氣的主要成分是甲烷（填名稱），試分析使用天然氣的優(yōu)點清潔無污染．
（2）現(xiàn)在用戶用的液化氣有兩種，一種是天然氣，另一種是液化石油氣，其主要成分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同時含有少量戊烷、戊烯，通過燃燒的化學方程式分析如果用戶從天然氣改為液化石油氣應增大（“增大”或“減小”）空氣進口．
（3）有一位同學想通過化學實驗來驗證一下甲烷的組成，設計了如圖方案，通過無水硫酸銅變藍色（填現(xiàn)象）說明甲烷中含有氫元素；通過澄清石灰水中變渾濁（填現(xiàn)象）說明甲烷中含有碳元素；通過以上實驗不能（“能”或“不能”）準確的說明甲烷的元素組成．若不能，氧元素無法判斷，要進一步判斷需要下列哪些數(shù)據(jù)：①②③．
①甲烷的質(zhì)量　②無水硫酸銅的增重�、鄢吻迨�灰水的增重　④甲烷的體積．

Answer 1

分析 （1）“澤中有火”的原因是沼澤地能產(chǎn)生沼氣；天然氣的主要成分為甲烷；甲烷燃燒無污染；
（2）根據(jù)已知的反應方程式，來分析相同體積的液化石油氣、天然氣消耗的氧氣的多少，消耗氧氣多時需要增大空氣的進入量，消耗氧氣少的則應減小空氣的進入量；
（3）如果甲烷中含有H元素，則會燃燒生成水；如果甲烷中含有碳元素，則會燃燒生成二氧化碳；通過產(chǎn)物，只能說明甲烷中是否含有C、H元素，不能說明O元素的是否存在，故應根據(jù)甲烷的質(zhì)量和其中含有的C、H元素質(zhì)量和之間的大小關(guān)系來確認有無氧元素的存在．

解答 解：（1）“澤中有火”的原因是沼澤地能產(chǎn)生沼氣，而沼氣的主要成分為甲烷，燃燒的化學方程式為：CH₄+2O₂$\stackrel{點燃}{→}$CO₂+2H₂O；天然氣的主要成分為甲烷；甲烷燃燒生成二氧化碳和水，環(huán)保無污染，故答案為：CH₄+2O₂$\stackrel{點燃}{→}$CO₂+2H₂O；甲烷；清潔無污染；
（2）由天然氣的主要成分為CH₄，液化石油氣的主要成分為C₃H₈，燃燒的化學方程式為CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O；C₃H₈+5O₂→3CO₂+4H₂O．顯然相同體積的C₃H₈、CH₄，C₃H₈消耗的氧氣多，如果用戶從天然氣改為液化石油氣，應需要增大空氣的進入量，故答案為：增大；
（3）如果甲烷中含有H元素，則會燃燒生成水，從而能使無水硫酸銅變藍色；如果甲烷中含有碳元素，則會燃燒生成二氧化碳，從而能使澄清石灰水變渾濁；通過產(chǎn)物，只能說明甲烷中是否含有C、H元素，但不能說明O元素的是否存在，故應根據(jù)甲烷的質(zhì)量和其中含有的C、H元素質(zhì)量和之間的大小關(guān)系來確認有無氧元素的存在，故所需的數(shù)據(jù)為①②③．
故答案為：無水硫酸銅變藍色；澄清石灰水中變渾濁；不能；氧；①②③．

點評 本題考查了天然氣、沼氣的主要成分甲烷的有關(guān)性質(zhì)和元素的檢驗，難度不大，應注意的是根據(jù)甲烷的燃燒產(chǎn)物只能定性分析出甲烷中含碳和氫元素，不能確認氧元素的存在，必須經(jīng)過定量計算．