Question

在煤矿的坑道里，若通风不好，遇有明火就会发生瓦斯爆炸事故，写出瓦斯气体（主要成分为甲烷）发生爆炸的化学方程式________．
[提出问题]甲烷在空气中的含量占多少时，遇有明火一定会发生爆炸？
[查阅资料]甲烷在空气中的爆炸极限为含甲烷5%～15%．
[设计实验]取一个塑料瓶（容积575mL）、一支电子点火枪、胶塞，组装装置如图所示．
根据爆炸极限，取用30～70mL不同体积甲烷8份，每份都重复实验3次，实验结果如下：（注“√”表示发生爆鸣，“×”表示未发生爆鸣）

甲烷的体积（mL）		30	40	45	50	55	60	65	70
占总体积的百分数（%）		5.2	7.0	7.8	8.7		10.4	11.3	12.2
实验 次数	1	×	√	×	√	√	√	×	×
	2	×	×	√	×	√	√	×	×
	3	×	×	×	√	√	×	√	×

（1）每份都重复实验3次，目的是________．
（2）分析上表，甲烷为________ mL，占总体积的百分数为________%时，一定发生爆炸．
（3）甲烷占总体积的百分数在________ 范围内可能会出现爆鸣现象．
（4）由实验分析可知当空气中含甲烷5%～15%，点燃时是否一定会发生爆炸？________．（填“一定”或“不一定”）
（5）分析上述实验中未发生爆炸的原因________（写出一条）．

Answer 1

解：甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH₄+2O₂CO₂+2H₂O．
（1）每份都重复实验3次，避免偶然现象，能减少实验误差．
（2）根据表格实验结果，甲烷为55mL时，三次实验均发生了爆鸣，塑料瓶的容积575mL，占总体积的百分数为100%=9.6%．
（3）根据表格实验结果可知，甲烷占总体积的百分数在7.0%～11.3%范围内时，可能会出现爆鸣现象．
（4）根据表格实验结果进行分析，在5.2%、12.2%时均没有发生爆鸣，故当空气中含甲烷5%～15%，点燃时不一定会发生爆炸．
（5）甲烷与氧气混合达到爆炸极限时可能发生爆炸，上述实验中未发生爆炸的原因可能是甲烷的含量不适当或气体混合不均匀或电火花太弱等．
故答案为：CH₄+2O₂CO₂+2H₂O；
（1）减少实验误差；（2）55，9.6；（3）7.0%～11.3%；（4）不一定；（5）甲烷的含量不适当（气体混合不均匀，电火花太弱等，合理均可）．
分析：甲烷燃烧生成二氧化碳和水，写出反应的化学方程式即可．
（1）从多次实验中验证同一个结论，避免偶然现象，能减少实验误差，使结果更真实．
（2）根据表格实验结果，甲烷为55mL时，三次实验均发生了爆鸣．
（3）根据表格实验结果进行分析解答．
（4）根据表格实验结果进行分析，在5.2%、12.2%时均没有发生爆鸣进行分析判断．
（5）根据表格实验结果，分析未发生爆炸的原因．
点评：本题难度较大，考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识进行解题的能力，理解新信息是正确解答本题的关键．