可燃冰也称为“甲烷水合物”．“置换法”是开采可燃冰设想方案之一，即将CO2注入海底的甲烷水合物储层，将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”，从而将其“置换”出来：（原理：CH4•nH2O

Question

可燃冰也称为“甲烷水合物”．“置换法”是开采可燃冰设想方案之一，即将CO₂注入海底的甲烷水合物储层，将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”，从而将其“置换”出来：（原理：CH₄•nH₂O+CO₂═CO₂•nH₂O+CH₄）．

（1）通常情况下，CH₄是一种无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体．用如图所示的装置收集CH₄气体时，则应让气体从___（选填“a”或“b”）管通入．
（2）“置换法”是开采可燃冰，从反应基本类型角度分析，___ 置换反应．（选填“属于”或“不属于”）
（3）若上述方法能够实现，那么制取8吨的CH₄气体，理论上需CO₂多少吨？

Answer 1

（1）因为甲烷的密度比空气小，所以甲烷气体应该从b管导入；
（2）置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，化合价发生了升降，“置换法”是开采可燃冰，没有单质参与和生成，不属于置换反应；
 （2）设需要二氧化碳的质量为x，
CH₄•nH₂O+CO₂═CO₂•nH₂O+CH₄，
        44            16
        x             8t
(44)/(x)=(16)/(8t)
x=22t
答：要制取8t的甲烷气体，理论上需22t二氧化碳．