Question

【題目】閱讀下列短文并回答問題。

甲烷——看不見摸不著但是很強(qiáng)大(節(jié)選)

據(jù)記載，我國是最早發(fā)現(xiàn)并使用甲烷的國家，《易經(jīng)》中就談到“象曰：澤(沼澤)中有火。”

什么是甲烷呢？

甲烷，是最簡單的有機(jī)物。甲烷分子為正四面體結(jié)構(gòu)(如圖)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的甲烷是一種無色無味的氣體。

甲烷與全球變暖有關(guān)嗎?

甲烷也是一種溫室氣體。甲烷的濃度對溫室效應(yīng)的影響如何？它與 CO2的溫室效應(yīng)哪個更強(qiáng)呢？科學(xué)家做了以下研究。

實驗一：甲烷與CO2溫室效應(yīng)的對比探究如圖，分別收集兩瓶相同體積的甲烷氣體和CO2氣體，用溫度傳感器穿過塞子中間的小孔插入玻璃瓶中。將2瓶氣體放在室外的陽光下，打開數(shù)據(jù)采集器，每秒采集一次數(shù)據(jù)，實驗數(shù)據(jù)記錄如下圖：

實驗二：不同體積分?jǐn)?shù)的甲烷的溫室效應(yīng)的對比探究

仍然采用實驗1的方法，分別收集下列四種體積分?jǐn)?shù)的甲烷樣品進(jìn)行實驗，表中為此實驗的平均值。

不同體積分?jǐn)?shù)甲烷在陽光照射下的平均溫度

甲烷體積分?jǐn)?shù)	18%	36%	48%	64%
太陽光照射時甲烷的平均溫度/C	28.4	30.1	31.7	32.8

甲烷從哪里來？

大氣中甲烷的 30%～40%是由自然源引起的，70%左右是由人類活動產(chǎn)生的。如：化石燃料開采過程中泄漏；種植水稻其根部的有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境下轉(zhuǎn)化形成的甲烷；飼養(yǎng)的牛等反芻動物其食物在消化過程會產(chǎn)生甲烷；固體的垃圾填埋等。

回答下列問題：

(1)“澤(沼澤)中有火”體現(xiàn)了甲烷具有的性質(zhì)是________；

(2)依據(jù)甲烷的分子模型計算出甲烷中碳元素的化合價為_________；

(3)甲烷被稱為“清潔的燃料”其理由是_____________(請用化學(xué)反應(yīng)方程式解釋原因)；

(4)通過觀察實驗一和實驗二的數(shù)據(jù)可知_______________(寫出1條即可);

(5)要控制甲烷的排放從而降低其對溫室效應(yīng)的影響可采取的措施是_____。(寫出1條即可)

Answer 1

【答案】可燃性 -4 CH4+2O22H2O+CO2 甲烷的濃度對溫室效應(yīng)有影響，濃度越大，對溫室效應(yīng)的影響越大，甲烷比二氧化碳對溫室效應(yīng)的影響更大 減少對化石燃料的開采（或科學(xué)處理固體垃圾）

【解析】

(1)“澤(沼澤)中有火”體現(xiàn)了甲烷具有可燃性的性質(zhì)；

(2)甲烷中氫元素的化合價是+1，根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為零，碳元素的化合價為-4；

(3)甲烷燃燒生成物是二氧化碳和水，無空氣污染物，所以甲烷被稱為“清潔的燃料。

(4)通過觀察實驗一和實驗二的數(shù)據(jù)可知甲烷的濃度對溫室效應(yīng)有影響，濃度越大，對溫室效應(yīng)的影響越大，甲烷比二氧化碳對溫室效應(yīng)的影響更大。

(5)減少對化石燃料的開采（或科學(xué)處理固體垃圾）可降低甲烷對溫室效應(yīng)的影響。