Question

近年來(lái)能源緊缺，對(duì)煤炭的需求劇增，不少煤礦為追求利益而忽視安全生產(chǎn)，以致發(fā)生多起瓦斯爆炸，造成人員傷亡的嚴(yán)重事故．因此，2005年10月國(guó)家決定對(duì)所有無(wú)牌私營(yíng)煤礦進(jìn)行停業(yè)整頓，此新聞引起某學(xué)校化學(xué)興趣小組的重視，他們對(duì)煤礦的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行了查閱，請(qǐng)你根據(jù)你所學(xué)過(guò)的知識(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）瓦斯的主要成分是________．發(fā)生瓦斯爆炸的原因用化學(xué)方程式表示為：________．
（2）在查閱資料的過(guò)程中，興趣小組發(fā)現(xiàn)煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是導(dǎo)致酸雨的主要原因之一．他們還了解到二氧化硫能與KMnO₄溶液反應(yīng)，使得KMnO₄溶液褪色，反應(yīng)方程式為：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=2H₂SO₄+2MnSO₄+X．請(qǐng)你推出X的化學(xué)式________，反應(yīng)物
KMnO₄中Mn元素的化合價(jià)為_(kāi)_______．
（3）由于煤、石油等化石燃料屬于不可再生能源，近年來(lái)國(guó)家已在積極尋求新能源．你認(rèn)為今后來(lái)源廣、污染少的新能源有________．

Answer 1

解：（1）瓦斯的主要成分是甲烷，完全燃燒生成的是二氧化碳和水，所以本題答案為：CH₄，CH₄+2O₂CO₂+2H₂O；
（2）根據(jù)反應(yīng)5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=2H₂SO₄+2MnSO₄+X可以看出．反應(yīng)物含有5個(gè)S原子，2個(gè)K原子，2個(gè)Mn原子，4個(gè)H原子，20個(gè)O原子，生成的硫酸和硫酸錳含有2個(gè)Mn原子，4個(gè)H原子，4個(gè)S原子，16個(gè)O原子，所以X中含有2個(gè)K原子，1個(gè)S原子和4個(gè)O原子，所以X為K₂SO₄，設(shè)KMnO₄中Mn元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化合價(jià)規(guī)則則有（+1）+x+（-2）×4=0，解得x=+7，所以本題答案為：K₂SO₄，+7；
（3）可以開(kāi)發(fā)利用的新能源有氫能、太陽(yáng)能等，所以本題答案為：氫能或太陽(yáng)能．
分析：根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，甲烷燃燒能生成二氧化碳和水，要求化學(xué)方程式中某物質(zhì)的化學(xué)式，可以依據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和個(gè)數(shù)不變進(jìn)行，根據(jù)化合價(jià)規(guī)則可以求得化合物中某元素的化合價(jià)，可以開(kāi)發(fā)利用的新能源有氫能、太陽(yáng)能等．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了能源的利用以及質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行，要求同學(xué)們加強(qiáng)對(duì)基本概念的理解，以便靈活應(yīng)用．