Question

【題目】某氣體由CO、H2、CH4中的一種或幾種組成，點燃后在火焰上方罩一干冷的燒杯，觀察到燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生，立即把燒杯倒過來，迅速加入澄清石灰水，石灰水變渾濁。則該氣體可能的組成有很多種。分別依次寫出組成中含物質(zhì)最少和最多的組：_____、_____。

（1）CO、H2除了具有可燃性以外，再寫出一條其共有的化學(xué)性質(zhì)：_____。氫氣是理想的能源，但目前在生產(chǎn)和生活中不能廣泛應(yīng)用的原因是_____。

（2）甲烷（CH4）是天然氣的主要成分，天然氣是不可再生的能源，_____和石油等也是不可再生的能源。

（3）由碳元素組成的物質(zhì)很多，其中金剛石、石墨和C60都是碳的單質(zhì)，但它們的性質(zhì)存在著明顯的差異，其原因是_____；石墨在高溫高壓和催化劑條件下轉(zhuǎn)化為金剛石的過程，屬于_____（填“物理”或“化學(xué)”）變化。

Answer 1

【答案】CH4 CO、H2、CH4 還原性 制取成本高和貯存困難 煤 碳原子的排列方式不同 化學(xué)

【解析】

該氣體燃燒后使燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生水珠，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知該氣體中含有氫元素，能使澄清的石灰水變渾濁，說明該氣體燃燒后生成二氧化碳，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知該氣體中含有碳元素，同時含有碳元素與氫元素所含氣體種類最少的氣體是CH4，故填CH4；

同時含有碳元素與氫元素所含氣體種類最多的氣體組合是CO、H2、CH4，故填CO、H2、CH4。

（1）CO與H2都能奪取金屬氧化物中的氧，表現(xiàn)出它們的還原性，故填還原性；

目前制取氫氣的主要途徑是電解水的方法，需要大量的電能，生成成本比較高，且氫氣是一種氣體，貯存比較困難，故填制取成本高和貯存困難。

（2）煤、石油和天然氣（主要成分是甲烷）都是不可再生的燃料，故填煤。

（3）金剛石、石墨和C60都是碳的單質(zhì)，但三種物質(zhì)中碳原子的排列方式不同，因此三種物質(zhì)的性質(zhì)有較大的區(qū)別，故填碳原子的排列方式不同；

雖然石墨與金剛石都是碳元素組成的單質(zhì)，但它們的性質(zhì)存在著明顯的差異，不是同一種物質(zhì)，所以石墨在高溫高壓和催化劑條件下轉(zhuǎn)化為金剛石的過程，屬于化學(xué)變化，故填化學(xué)。