Question

（2012?安慶一模）在煤礦的坑道里，若通風(fēng)不好，遇有明火就會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸事故，寫出瓦斯氣體（主要成分為甲烷）發(fā)生爆炸的化學(xué)方程式

CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O

．
[提出問(wèn)題]甲烷在空氣中的含量占多少時(shí)，遇有明火一定會(huì)發(fā)生爆炸？
[查閱資料]甲烷在空氣中的爆炸極限為含甲烷5%～15%．
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]取一個(gè)塑料瓶（容積575mL）、一支電子點(diǎn)火槍、膠塞，組裝裝置如圖所示．
根據(jù)爆炸極限，取用30～70mL不同體積甲烷8份，每份都重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：（注“√”表示發(fā)生爆鳴，“×”表示未發(fā)生爆鳴）

甲烷的體積（mL）		30	40	45	50	55	60	65	70
占總體積的百分?jǐn)?shù)（%）		5.2	7.0	7.8	8.7		10.4	11.3	12.2
實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	1	×	√	×	√	√	√	×	×
	2	×	×	√	×	√	√	×	×
	3	×	×	×	√	√	×	√	×

（1）每份都重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，目的是

減少實(shí)驗(yàn)誤差

．
（2）分析上表，甲烷為

55

 mL，占總體積的百分?jǐn)?shù)為

9.6

%時(shí)，一定發(fā)生爆炸．
（3）甲烷占總體積的百分?jǐn)?shù)在

7.0%～11.3%

 范圍內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)爆鳴現(xiàn)象．
（4）由實(shí)驗(yàn)分析可知當(dāng)空氣中含甲烷5%～15%，點(diǎn)燃時(shí)是否一定會(huì)發(fā)生爆炸？

不一定

．（填“一定”或“不一定”）
（5）分析上述實(shí)驗(yàn)中未發(fā)生爆炸的原因

甲烷的含量不適當(dāng)

（寫出一條）．

Answer 1

分析：甲烷燃燒生成二氧化碳和水，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
（1）從多次實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證同一個(gè)結(jié)論，避免偶然現(xiàn)象，能減少實(shí)驗(yàn)誤差，使結(jié)果更真實(shí)．
（2）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甲烷為55mL時(shí)，三次實(shí)驗(yàn)均發(fā)生了爆鳴．
（3）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析解答．
（4）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，在5.2%、12.2%時(shí)均沒(méi)有發(fā)生爆鳴進(jìn)行分析判斷．
（5）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析未發(fā)生爆炸的原因．

解答：解：甲烷燃燒生成二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O．
（1）每份都重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，避免偶然現(xiàn)象，能減少實(shí)驗(yàn)誤差．
（2）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甲烷為55mL時(shí)，三次實(shí)驗(yàn)均發(fā)生了爆鳴，塑料瓶的容積575mL，占總體積的百分?jǐn)?shù)為

55mL

575mL

×100%=9.6%．
（3）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，甲烷占總體積的百分?jǐn)?shù)在7.0%～11.3%范圍內(nèi)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)爆鳴現(xiàn)象．
（4）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，在5.2%、12.2%時(shí)均沒(méi)有發(fā)生爆鳴，故當(dāng)空氣中含甲烷5%～15%，點(diǎn)燃時(shí)不一定會(huì)發(fā)生爆炸．
（5）甲烷與氧氣混合達(dá)到爆炸極限時(shí)可能發(fā)生爆炸，上述實(shí)驗(yàn)中未發(fā)生爆炸的原因可能是甲烷的含量不適當(dāng)或氣體混合不均勻或電火花太弱等．
故答案為：CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O；
（1）減少實(shí)驗(yàn)誤差；（2）55，9.6；（3）7.0%～11.3%；（4）不一定；（5）甲烷的含量不適當(dāng)（氣體混合不均勻，電火花太弱等，合理均可）．

點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，考查同學(xué)們新信息獲取、處理及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解題的能力，理解新信息是正確解答本題的關(guān)鍵．