9. (科普阅读)
家用燃料的变迁和利用
人类自从学会用火之后,燃料就成了生活的必需品之一。我国家用燃料经过多代变迁,目前经历了柴薪、煤炭、液化气、煤气和天然气五个阶段。生活燃料的变迁体现了中国在坚持走绿色、低碳、可持续发展的道路。
①柴薪时代。开始于火的出现,人类用树枝、杂草等作为燃料,用其燃烧煮食、取暖等。树枝、杂草的主要成分是纤维素,其化学式为 $\mathrm{(C_6H_{10}O_5)_n}$。
②煤炭时代。17 世纪之后,人类使用的燃料逐渐变为煤。煤主要含有碳元素,还含有氢、氮、硫等元素,煤燃烧后会产生大量烟尘和有害气体。
③液化气时代。20 世纪 70 年代中期,家用燃料变成了液化气。液化气是工业制取汽油、柴油等所得到的副产品,制取成本较高,液化气需通过加压储存在密封钢瓶中,再运输到各家各户。
④煤气时代。20 世纪 80 年代,管道煤气开始使用,其主要成分是一氧化碳,一氧化碳是有毒、无色、无臭的气体,为了提醒用户煤气是否泄漏,国家规定在煤气中加入乙硫醇。
⑤天然气时代。2000 年左右,天然气开始使用,这是一种热值高的洁净能源。随着世界燃料新技术的不断进步,未来将会有更多的燃料出现在我们的生活中。
阅读分析,解决问题:
(1) 纤维素在空气中完全燃烧的产物有
(2) 煤炭燃烧产生的有害气体有
(3) 液化气可以加压储存在密封钢瓶中的原因是
(4) 请用化学方程式解释煤气可以用作家用燃料的原因:
(5) 结合上述材料分析,作为未来家用燃料的物质应具有的特点是
家用燃料的变迁和利用
人类自从学会用火之后,燃料就成了生活的必需品之一。我国家用燃料经过多代变迁,目前经历了柴薪、煤炭、液化气、煤气和天然气五个阶段。生活燃料的变迁体现了中国在坚持走绿色、低碳、可持续发展的道路。
①柴薪时代。开始于火的出现,人类用树枝、杂草等作为燃料,用其燃烧煮食、取暖等。树枝、杂草的主要成分是纤维素,其化学式为 $\mathrm{(C_6H_{10}O_5)_n}$。
②煤炭时代。17 世纪之后,人类使用的燃料逐渐变为煤。煤主要含有碳元素,还含有氢、氮、硫等元素,煤燃烧后会产生大量烟尘和有害气体。
③液化气时代。20 世纪 70 年代中期,家用燃料变成了液化气。液化气是工业制取汽油、柴油等所得到的副产品,制取成本较高,液化气需通过加压储存在密封钢瓶中,再运输到各家各户。
④煤气时代。20 世纪 80 年代,管道煤气开始使用,其主要成分是一氧化碳,一氧化碳是有毒、无色、无臭的气体,为了提醒用户煤气是否泄漏,国家规定在煤气中加入乙硫醇。
⑤天然气时代。2000 年左右,天然气开始使用,这是一种热值高的洁净能源。随着世界燃料新技术的不断进步,未来将会有更多的燃料出现在我们的生活中。
阅读分析,解决问题:
(1) 纤维素在空气中完全燃烧的产物有
二氧化碳和水
。(2) 煤炭燃烧产生的有害气体有
一氧化碳(或二氧化硫或二氧化氮)(合理即可)
(写一种)。(3) 液化气可以加压储存在密封钢瓶中的原因是
分子间有间隔,受压后,分子间的间隔变小
。(4) 请用化学方程式解释煤气可以用作家用燃料的原因:
2CO+O₂点燃2CO₂
。为了及时发现煤气泄漏,在煤气中加入乙硫醇,请你推测乙硫醇可能具有的性质是无毒等(合理即可)
(写一条)。(5) 结合上述材料分析,作为未来家用燃料的物质应具有的特点是
热值高(合理即可)
(写一条)。答案
1. (1)
纤维素的化学式为$(C_{6}H_{10}O_{5})_n$,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,纤维素在空气中完全燃烧,反应物为纤维素和氧气,纤维素含$C$、$H$、$O$元素,$C$元素与$O_2$反应生成$CO_2$,$H$元素与$O_2$反应生成$H_2O$,所以产物有$\boldsymbol{CO_2}$和$\boldsymbol{H_2O}$。
2. (2)
煤主要含有碳元素,还含有氢、氮、硫等元素,$S$元素燃烧生成$SO_2$,$N$元素燃烧生成$NO_2$等,所以煤炭燃烧产生的有害气体有$\boldsymbol{SO_2}$(或$\boldsymbol{NO_2}$)。
3. (3)
液化气可以加压储存在密封钢瓶中的原因是分子间有间隔,加压时分子间间隔变小。
4. (4)
煤气主要成分是$CO$,$CO$燃烧生成$CO_2$,化学方程式为$\boldsymbol{2CO + O_2\xlongequal{点燃}2CO_2}$。
为了及时发现煤气泄漏,在煤气中加入乙硫醇,推测乙硫醇可能具有的性质是有特殊气味(因为$CO$无色无味,加入有特殊气味的乙硫醇便于察觉泄漏)。
5. (5)
结合上述材料分析,作为未来家用燃料的物质应具有的特点是热值高(或污染小等,从天然气是热值高的洁净能源等信息推测)。
综上,答案依次为:(1)$\boldsymbol{CO_2}$和$\boldsymbol{H_2O}$;(2)$\boldsymbol{SO_2}$(或$\boldsymbol{NO_2}$);(3)分子间有间隔,加压时分子间间隔变小;(4)$\boldsymbol{2CO + O_2\xlongequal{点燃}2CO_2}$;有特殊气味;(5)热值高(或污染小等)。
纤维素的化学式为$(C_{6}H_{10}O_{5})_n$,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,纤维素在空气中完全燃烧,反应物为纤维素和氧气,纤维素含$C$、$H$、$O$元素,$C$元素与$O_2$反应生成$CO_2$,$H$元素与$O_2$反应生成$H_2O$,所以产物有$\boldsymbol{CO_2}$和$\boldsymbol{H_2O}$。
2. (2)
煤主要含有碳元素,还含有氢、氮、硫等元素,$S$元素燃烧生成$SO_2$,$N$元素燃烧生成$NO_2$等,所以煤炭燃烧产生的有害气体有$\boldsymbol{SO_2}$(或$\boldsymbol{NO_2}$)。
3. (3)
液化气可以加压储存在密封钢瓶中的原因是分子间有间隔,加压时分子间间隔变小。
4. (4)
煤气主要成分是$CO$,$CO$燃烧生成$CO_2$,化学方程式为$\boldsymbol{2CO + O_2\xlongequal{点燃}2CO_2}$。
为了及时发现煤气泄漏,在煤气中加入乙硫醇,推测乙硫醇可能具有的性质是有特殊气味(因为$CO$无色无味,加入有特殊气味的乙硫醇便于察觉泄漏)。
5. (5)
结合上述材料分析,作为未来家用燃料的物质应具有的特点是热值高(或污染小等,从天然气是热值高的洁净能源等信息推测)。
综上,答案依次为:(1)$\boldsymbol{CO_2}$和$\boldsymbol{H_2O}$;(2)$\boldsymbol{SO_2}$(或$\boldsymbol{NO_2}$);(3)分子间有间隔,加压时分子间间隔变小;(4)$\boldsymbol{2CO + O_2\xlongequal{点燃}2CO_2}$;有特殊气味;(5)热值高(或污染小等)。
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