“化学—我们的生活，我们的未来”
（1）沼气和天然气的主要成分是甲烷，其化学式为 　　　，它是一种难溶于水且密度比空气小的气体，若实验室要制得较纯净的甲烷气体，最好采用的收集方法是       。
（2）新型能源的开发和利用，可缓解化石能源（石油、煤和天燃气）带来的能源短缺和
环境问题；氢气是一种清洁能源，可再生；它在空气中完全燃烧的化学方程式为     。
（3）锂电池已广泛用于我们生活中，已知锂原子（Li）的结构示意图为  ，则该原子结构示意图中X=     ；锂元素化合价为+1价，它与氧元素形成氧化物的化学式为          。
（4）生活中用来区分硬水和软水的物质是 　　    。