Question

3．碳和碳的化合物是初中學習的重要內(nèi)容．
（1）金剛石、石墨和C₆₀都是碳元素的單質(zhì)，下列說法正確的是B（填字母代號）．
A、它們都是同種物質(zhì)   B、它們的原子排列方式不同
C、它們都能導電   D、常溫下它們都能與氧氣反應
（2）碳氫化合物-甲烷，是一種極難溶于水的可燃性氣體，實驗室可用加熱無水醋酸鈉（CH₃COONa）和堿石灰的固體混合物來制取甲烷．
①無水醋酸鈉中C、O兩種元素的質(zhì)量比為3：4．
②寫出甲烷完全燃燒的化學方程式CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）利用如圖裝置可作CO還原Fe₂O₃的實驗，并檢驗該反應生成的氣體產(chǎn)物，已知由A 制取的CO氣體中混有少量的CO₂．

①CO與Fe₂O₃反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②氣體通過裝置的順序是A→C→D→B（裝置不能重復使用）．
③從環(huán)保角度考慮，對以上裝置的改進措施是加尾氣處理．
（4）現(xiàn)取含碳酸鈣80%的石灰石12.5g和94.4g稀鹽酸恰好完全反應（石灰石中的雜質(zhì)不溶于水也不與稀鹽酸反應），求恰好完全反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金剛石、石墨和C₆₀的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具體分析；
（2）根據(jù)醋酸鈉的化學式計算元素質(zhì)量比；根據(jù)甲烷充分燃燒生成二氧化碳和水書寫化學方程式；
（3）一氧化碳和氧化鐵反應的原理以及注意事項，熟悉常見物質(zhì)的檢驗；
（4）根據(jù)純凈的碳酸鈣的質(zhì)量結(jié)合對應的化學方程式求算生成物氯化鈣的質(zhì)量和二氧化碳的質(zhì)量，進而求算對應溶液的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：
（1）
A、金剛石、石墨和C₆₀都是碳元素的單質(zhì)，但不屬于同一物質(zhì)．錯誤；
B、金剛石、石墨和C₆₀都是碳元素的單質(zhì)．但是由于它們的原子排列方式不同，所以很多性質(zhì)不同．正確；
C、金剛石、石墨和C₆₀ 中，只有石墨能導電，錯誤；
D、金剛石、石墨和C₆₀都是碳元素的單質(zhì)，碳在常溫下穩(wěn)定，所以常溫下它們都不能與氧氣反應．錯誤．
故選：B．
（2）
①無水醋酸鈉（CH₃COONa）中C、O兩種元素的質(zhì)量比為（12×2）：（16×2）=3：4．
②甲烷完全燃燒是甲烷和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳和水，對應的化學方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）
①CO與Fe₂O₃反應在高溫的情況下生成鐵和二氧化碳，對應的化學方程式為 3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②題目的設(shè)計要求為“利用如圖裝置可作CO還原Fe₂O₃的實驗，并檢驗該反應生成的氣體產(chǎn)物“，且限制為“已知由A 制取的CO氣體中混有少量的CO₂”，以及限制“裝置不能重復使用”，所以設(shè)定的前提是每一步都是完全反應或者吸收的．根據(jù)以上限制，要先除去含有的雜質(zhì)二氧化碳，避免后面影響到生成的二氧化碳的干擾，所以氣體通過裝置的順序是A→C（除去一氧化碳中混有的二氧化碳，避免影響后面的生成的二氧化碳的檢驗）→D（一氧化碳還原氧化鐵）→B（檢驗生成了二氧化碳）．（如果不限制裝置不能重復使用，則最好是A→C（吸收二氧化碳）→B（檢驗二氧化碳吸收徹底）→D→B）．
③由于過程中可能剩余有毒的一氧化碳，所以應該加上尾氣處理．
（4）碳酸鈣80%的石灰石12.5g含有的碳酸鈣的質(zhì)量為12.5g×80%=10g
設(shè)生成的氯化鈣的質(zhì)量為x，生成的二氧化碳的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   111            44
10g                     x               y
$\frac{100}{10g}$=$\frac{111}{x}$=$\frac{44}{y}$
x=11.1g
y=4.4g
則恰好完全反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{11.1g}{10g+94.4g-4.4g}$×100%=11.1%
故答案為：
 （1）B；
（2）
①3：4．
②CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）
①3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②C→D→B．
③加尾氣處理．
（4）11.1%

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．