Question

14．瓦斯是煤礦安全事故的“頭號(hào)”殺手，嚴(yán)重制約著煤礦的安全、高效生產(chǎn)．

（1）瓦斯的主要成分是甲烷，在空氣中完全燃燒的化學(xué)方程式為CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）礦井要加強(qiáng)通風(fēng)，這樣做的目的是降低甲烷氣體的濃度，防止爆炸事故發(fā)生．
（3）檢測(cè)人員抽取了某礦井氣體樣品X，氣體X可能含有一氧化碳、二氧化碳和甲烷三種氣體中的一種或多種．為了確認(rèn)氣體X的成分，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下探究裝置（假設(shè)每步都充分反應(yīng)或吸收）．
①為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，氣體燃燒裝置后應(yīng)該連接的導(dǎo)氣管序號(hào)是a→d→e→b→c．
②若裝置Ⅰ中無(wú)明顯變化，裝置Ⅲ增重2.4g，裝置Ⅳ增重1.8g，則可判斷氣體樣品X中一定含有的氣體是甲烷和一氧化碳．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，甲烷燃燒生成水和二氧化碳，具有可燃性的氣體，不純時(shí)點(diǎn)燃易發(fā)生爆炸事故；裝置Ⅲ增重2.4 g，說(shuō)明生成了2.4g二氧化碳；裝置Ⅳ增重1.8g，說(shuō)明生成了1.8g水；然后根據(jù)水和二氧化碳的質(zhì)量可計(jì)算出二氧化碳和水的物質(zhì)的量的比，進(jìn)而可以確定氣體X的組成．．

解答 解：（1）瓦斯的主要成分是甲烷，甲烷燃燒時(shí)生成二氧化碳和水，所以本題答案為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）在煤礦生成中，為防止爆炸事故發(fā)生，可以加強(qiáng)通風(fēng)，及時(shí)將甲烷排出礦坑，所以本題答案為：降低甲烷氣體的濃度，防止爆炸事故發(fā)生；
（3）①甲烷燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水，二氧化碳和水的檢驗(yàn)應(yīng)該先檢驗(yàn)水再檢驗(yàn)二氧化碳，否則會(huì)影響水的檢驗(yàn)，因此先通過(guò)濃硫酸再通過(guò)氫氧化鈉溶液，并且要長(zhǎng)管進(jìn)，短管出，故答案為：d→e→b→c；
②若裝置Ⅰ中無(wú)明顯變化，說(shuō)明沒(méi)有二氧化碳；裝置Ⅲ增重2.4 g，說(shuō)明生成了2.4g二氧化碳，其中碳元素的質(zhì)量為：2.4g×$\frac{12}{44}$×100%=；裝置Ⅳ增重1.8g，說(shuō)明生成了1.8g水，其中氫元素的質(zhì)量為：1.8g×$\frac{2}{18}$×100%=0.2g，因此碳元素和氫元素的質(zhì)量比為36：11，而甲烷中碳元素和氫元素的質(zhì)量比為12：4=3：1＜36：11，因此氣體樣品X中一定含有的氣體是甲烷和一氧化碳；故答案為：甲烷和一氧化碳．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了甲烷的知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)甲烷的性質(zhì)進(jìn)行，另外物質(zhì)的檢驗(yàn)要利用物質(zhì)的性質(zhì)，但在檢驗(yàn)時(shí)要注意排除相互之間的干擾或新引入的干擾因素，還要利用現(xiàn)象明顯的性質(zhì)．