Question

17．可燃冰也稱為“甲烷水合物”．“置換法”是開采可燃冰設想方案之一，即將CO₂注入海底的甲烷水合物儲層，將甲烷水合物中的甲烷分子“擠走”，從而將其“置換”出來：（原理：CH₄•nH₂O+CO₂═CO₂•nH₂O+CH₄）．
（1）通常情況下，CH₄是一種無色、無味、難溶于水、密度比空氣小的氣體．用如圖所示的裝置收集CH₄氣體時，則應讓氣體從b（選填“a”或“b”）管通入．
（2）“置換法”是開采可燃冰，從反應基本類型角度分析，不屬于 置換反應．（選填“屬于”或“不屬于”）
（3）若上述方法能夠實現，那么制取8噸的CH₄氣體，理論上需CO₂多少噸？

Answer 1

分析 （1）根據甲烷的密度和空氣密度的比較可以判斷導入管；
（2）根據置換反應的定義進行分析；
（3）根據化學方程式和甲烷的質量可以計算需要二氧化碳的質量．

解答 解：（1）因為甲烷的密度比空氣小，所以甲烷氣體應該從b管導入；
（2）置換反應是單質和化合物反應生成單質和化合物的反應，化合價發生了升降，“置換法”是開采可燃冰，沒有單質參與和生成，不屬于置換反應；
 （2）設需要二氧化碳的質量為x，
CH₄•nH₂O+CO₂═CO₂•nH₂O+CH₄，
        44            16
        x             8t
$\frac{44}{x}$=$\frac{16}{8t}$
x=22t
答：要制取8t的甲烷氣體，理論上需22t二氧化碳．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．