14. 探秘航空燃料:
C919 客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源,某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。
Ⅰ. 航空燃料的燃烧
(1)飞机的燃料是航空煤油,请写出航空煤油(以${C_{8}H_{18}}$计)完全燃烧的化学方程式:
2C₈H₁₈ + 25O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$ 16CO₂ + 18H₂O
。与燃烧等质量的乙醇相比,航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量
大于
(填“大于”“小于”或“等于”)乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。
(2)航空煤油燃烧产生大量${CO_{2}}$。某地建设了回收利用${CO_{2}}$的循环设施(如图甲所示)。
① 发生器 1 中发生反应的化学方程式为
2H₂O$\stackrel{通电}{=\!=\!=}$ 2H₂↑ + O₂↑
,该反应过程中的能量转化形式为
电能转化为化学能
。

② 小林用微观示意图(如图乙所示)表示发生器 2 中发生的化学反应,请将其补充完整。

Ⅱ. 燃烧室的秘密
如图丙所示是某型号飞机发动机的工作简图。
(3)空气需压缩后进入燃烧室,从微观的角度解释其原因:
空气经压缩后,单位体积内氧分子数目增多,能使燃烧更剧烈
。

(4)为了探究燃料喷成细雾状的原因,进行如下实验:
① 分别取两份等体积的航空煤油,一份放在金属瓶盖内点燃[图丁(a)],一份用喷壶喷成细雾状后点燃[图丁(b)]。结合实验现象分析,燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是
减少产生炭黑,防止发动机积碳;放热多,产生更大的动力
(答两条)。

② 实验结束后,金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧,请提供一种灭火的方法:
沙土盖灭(合理即可)
。
Ⅲ. 设计未来燃料
航空煤油是从石油中分离出来的,为了节约化石燃料,需寻找航空煤油的替代品。
(5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物,再经过
蒸馏
(填操作名称)得到油,进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水,请描述该反应的微观过程:
在点燃条件下,氨分子和氧分子被破坏,氮、氢、氧原子重新组合成氮分子和水分子
。科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力。从对环境影响的角度分析,与航空煤油相比选择氨气作为燃料的优点是
燃烧不产生二氧化碳,减缓温室效应(合理即可)
(答一条)。
答案:14. (1) 2C₈H₁₈ + 25O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$ 16CO₂ + 18H₂O 大于
(2) ① 2H₂O$\stackrel{通电}{=\!=\!=}$ 2H₂↑ + O₂↑ 电能转化为化学能
(3) 空气经压缩后,单位体积内氧分子数目增多,能使燃烧更剧烈
(4) ① 减少产生炭黑,防止发动机积碳;放热多,产生更大的动力 ② 沙土盖灭(合理即可)
(5) 蒸馏 (6) 在点燃条件下,氨分子和氧分子被破坏,氮、氢、氧原子重新组合成氮分子和水分子 燃烧不产生二氧化碳,减缓温室效应(合理即可)