5. 欲鉴别氢气、氧气、二氧化碳、甲烷四种气体,现有一盒火柴,还要用到下列实验用品中的()
A.装有蒸馏水的烧杯
B.内壁沾有水的烧杯
C.干燥的烧杯
D.内壁沾有澄清石灰水的烧杯

D

鉴别氢气、氧气、二氧化碳、甲烷四种气体的步骤如下：
1. 用燃着的火柴分别伸入四种气体中：
氧气能使火柴燃烧更旺；
二氧化碳使火柴熄灭；
氢气和甲烷能燃烧，产生淡蓝色火焰。
2. 对于能燃烧的氢气和甲烷，分别用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方：
甲烷燃烧生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；
氢气燃烧生成水，澄清石灰水无变化。
综上，还需用到内壁沾有澄清石灰水的烧杯。
D

6. 燃料电池汽车是指以可燃物与助燃物为原料,在电池装置中反应产生直流电,依靠电机驱动的汽车。如图是某氢氧燃料电池工作原理示意图,下列有关说法正确的是()

A.在氢氧燃料电池中发生的反应与电解水反应相同
B.参加反应的两种物质的质量比为$2:1$
C.该电池中的可燃物是$O_{2}$,助燃物是$H_{2}$
D.氢氧燃料电池是一种环保型电池

D 点拨:在氢氧燃料电池中发生的反应是氢气与氧气反应生成水,电解水是在通电条件下,水分解生成氢气和氧气,反应不同,A错误;氢氧燃料电池中发生的反应为2H₂+O₂$\frac{\underline{一定条件}}{}$2H₂O,参加反应的 H₂和 O₂的质量比为 4∶32=1∶8,B错误;氢气具有可燃性,氧气具有助燃性,C错误;氢氧燃料电池中的产物是水,对环境没有污染,因此该电池是一种环保型电池,D正确。

7. 【跨学科实践】居民家用燃料的使用经历了以下发展历程,如图甲所示,结合所学知识回答下列问题。

(1) 柴草来源广,但燃烧过程释放大量的烟尘,易造成。
(2) 引燃蜂窝煤时,在炉膛中依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤,然后将进风口打开,点燃废报纸,如图乙所示。打开进风口的目的是,先点燃废报纸是因为。蜂窝煤燃烧时,上层产生蓝色火焰是某气体在燃烧,写出此反应的化学方程式：。
(3) 为减少污染、提高煤的利用率,可将煤(主要成分是碳)与水蒸气在高温下反应,生成一氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为。
(4) 有人认为氢气可做未来家用燃料,理由是,写出氢气燃烧的化学方程式：。

(1)空气污染
(2)提供充足的氧气 废报纸着火点较低,易被点燃 2CO+O₂$\frac{\underline{点燃}}{}$2CO₂
(3)C+H₂O$\frac{\underline{高温}}{}$H₂+CO
(4)氢气具有可燃性,燃烧放出大量的热 2H₂+O₂$\frac{\underline{点燃}}{}$2H₂O

8. 天然气的综合利用是重要的研究课题。天然气是重要的化石能源,主要成分为甲烷($CH_{4}$),还含有少量硫化氢($H_{2}S$)等气体。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图所示,通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应),一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。利用甲烷在高温、$Cu-Pd$催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯,石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。

(1) 甲烷充分燃烧生成$CO_{2}和H_{2}O$的化学方程式为。
(2) 结合图示,分析甲烷水蒸气制氢反应。
① 甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为。
② 在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是。
(3) 下列说法正确的是()(填字母)。
A. 天然气属于纯净物
B. 天然气和氢气均属于可再生能源
C. 透氢膜反应器内生成的$CO与H_{2}$未被完全分离
D. 石墨烯具有优良的导电性能,是一种金属单质

(1)CH₄+2O₂$\frac{\underline{点燃}}{}$CO₂+2H₂O
(2)①CH₄+H₂O$\frac{\underline{催化剂}}{高温}$CO+3H₂ ②H₂与 O₂反应放热,为制氢提供热量
(3)C 点拨:
(2)①由题图可知,甲烷和水蒸气在高温和催化剂条件下反应生成一氧化碳和氢气。②该反应是吸热反应,要使该反应顺利进行,应提供反应所需热量,H₂与 O₂反应放热,可以为制氢提供热量。
(3)天然气的主要成分是甲烷,还含有其他物质,属于混合物,A错误;天然气属于化石能源,短期内不能再生,B错误;一氧化碳和氢气均是气体,透氢膜反应器内生成的 CO 与 H₂混合在一起,未被完全分离,C正确;石墨烯是由碳元素组成的纯净物,属于非金属单质,D错误。