Question

碳是形成化合物種類最多的元素，含碳物質是中學化學研究的重要內容．
（1）右圖為元素周期表中的一格，下列說法不正確的是______（填標號）．
A．碳元素屬于非金屬元素
B．碳原子核內質子數為6
C．碳元素的原子結構示示意圖為
D．碳的相對原子質量為12.01g
（2）實驗室中，利用下列裝置可以制取氣體，請回答下列問題．

①用大理石和稀鹽酸反應制取CO₂，應選用的發生裝置是（填代號，下同）______，最好選用的收集裝置是______．
②加熱固體碳酸氫鈉和固體碳酸氫銨都能產生CO₂，其化學方程式分別是：
2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑　　NH₄HCO₃NH₃↑+H₂O+CO₂↑
某同學采用加熱固體碳酸氫鈉的方法制取CO₂，應該選用的發生裝置是______，他不選擇加熱固體碳酸氫銨制取CO₂的理由是______．
③A裝置中試管口略向下傾斜的原因是______．
（3）已知二氧化碳能與水反應生成酸．某同學設計了以下實驗，驗證了這一結論．
實驗1：取4朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花．往第一朵紙花上噴上稀醋酸，小花變紅色．
實驗2：往第二朵紙花上噴上水，紙花不變色．
實驗3：
實驗4：往第四朵紙花上噴水后，再放入盛有CO₂的集氣瓶中，紙花變紅色．
回答下列問題：
①實驗2的目的是______；
②請補充實驗3：______；
③二氧化碳與水反應的化學方程式為______．
（4）稱取12.5g石灰石（主要成分是CaCO₃，雜質不參加反應）放入燒杯中，向其中加入50g稀鹽酸（鹽酸沒有消耗完）．反應結束后稱量燒杯中剩余物質的總質量為58.1g（不包括燒杯的質量）．試計算石灰石中雜質的質量分數．

Answer 1

解：（1）碳屬于非金屬元素，原子序數是6，等于核內質子數也是6，正下方是相對原子質量，相對原子質量單位是1省略不寫，不是g故答案D不對，所以選D答案；
（2）①反應物是固體和液體不需要加熱，由于二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大只能用向上排空氣法收集；
②由于反應條件是加熱，用到酒精燈，所以發生裝置是A，第二種方法的生成物中有兩種氣體，制得的氣體不純；
③藥品中含有潮氣加熱后變為水蒸氣，如果試管口向上傾斜，水蒸氣在試管口會冷凝成水滴倒流入試管底部，使試管炸裂；
（3）①往第二朵紙花上噴上水，紙花不變色證明水不能使紫色石蕊試液變紅；
②通過設計的對比實驗可知缺少證明二氧化碳是否能使紫色石蕊試液變色；
③反應物是二氧化碳和水，生成物是碳酸，已經平了；
（4）根據藥品質量的減少量是生成二氧化碳的質量，所以生成二氧化碳：12.5g+50g-58.1g=4.4g，設要生成4.4g二氧化碳需碳酸鈣質量為X則：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
X 4.4g
根據：解得X=10g，所以含雜質12.5g-10g=2.5g，所以雜質質量分數：×100%=25%．
故答案為：（1）D；（2）①B；C；②A；生成的二氧化碳中混有氨氣③防止水蒸氣倒流入試管內使試管炸裂（3）①證明水不能使紫色石蕊試液變紅；②將第二朵紙花伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中③CO₂+H₂O=H₂CO₃；（4）25%
分析：（1）根據元素周期表表示的意義考慮；（2）①根據氣體發生裝置和收集裝置的選取方法考慮；②根據反應條件和生成物考慮；③根據藥品中含有潮氣導致的后果考慮；（3）①根據實驗現象考慮證明的問題；②通過對比試驗缺少的方面考慮③根據方程式的寫法考慮；（4）根據藥品質量的減少量是生成二氧化碳的質量，再根據二氧化碳的質量算出碳酸鈣的質量，再用混合物質量減去碳酸鈣的質量就是雜質質量．
點評：通過回答本題要知道反應物的狀態是固體和液體，不需要加熱，如果固體與固體反應制取氣體需要加熱，收集方法的選擇是根據：難溶于水或不易溶于水用排水法收集，密度比空氣大用向上排空氣法收集，密度比空氣小用向下排空氣法收集；制取二氧化碳用鹽酸和碳酸鈣是固體和液體不需要加熱，反應裝置選B，由于二氧化碳密度比空氣大，用向上排空氣法收集，能溶于水不能用排水法收集．知道了對比試驗的設計方法，根據現象說出結論方法．