Question

沼气是一种廉价的能源。已知：(C₆H₁₀O₅)_n+nH₂O3nCO₂+3nCH₄+能量

1999年4月我国北方某城市的一座平房被炸成碎片，经调查发现，这起爆炸是由甲烷气体引起的。这座平房建在一个旧的垃圾堆置场附近，这些垃圾堆置物在三年前被掩埋。科学工作者认为，引起爆炸的甲烷气体就来自这一旧的垃圾堆置物。完成下列问题：

（1）这一垃圾堆置物中包括下列不同物质：玻璃、废棉纱、水泥、木屑、钢铁及塑料等。在这些物质中可以产生甲烷气体的是_________。

（2）如果这一垃圾堆置场不被覆盖，而是处于敞开状态，那么这一爆炸可能不会发生，试解释其原因。

（3）甲烷作为一种绿色能源，在许多家庭被安全地利用着，请说明在什么条件下甲烷气体燃烧不安全，并指出排除不安全因素的方法和措施。

Answer 1

解析：本题主要考查了甲烷的性质及其安全的利用。（1）产生甲烷气体的废料中应含有C和H两种元素。（2）发生爆炸的条件是：应产生大量的CH₄气体，且在“有限空间”内，积蓄大量的热量并形成一定的压强，才有可能会发生爆炸，不具备上述条件时则不发生爆炸。（3）当CH₄不纯净，且体积分数在其爆炸极限之内时，点燃时会爆炸；另外当其不完全燃烧时，会生成有毒的CO气体。因此点燃前应验纯，并使之充分燃烧。

答案：（1）废棉纱、木屑等  （2）有下列两条：a.不具备隔绝空气的条件，不利于产生CH₄气体；b.不具备“有限空间”，不利于积累热量和增大压强，则不可能会发生爆炸。 

（3）不安全因素：a.甲烷不纯时，点燃会爆炸。b.燃烧不完全时，会产生有毒的CO气体。排除措施为：a.点燃前进行验纯。b.通风换气，通入适量的空气，使其充分燃烧。