Question

9．碳和碳的化合物是初中化學學習的重要內容．
（1）金剛石、石墨和 C₆₀都是碳元素的單質，下列說法正確的是B．
A．它們是同種物質             B．它們的碳原子排列方式不同
C．它們都能導電               D．常溫下都能和氧氣反應
（2）CO 可用于冶煉金屬，其還原磁鐵礦的化學方程式為4CO+Fe₃O_{4$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$} 3Fe+4CO₂．
（3）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、H、O、Na 四種元素的質量比為24：3：32：23．
②寫出甲烷完全燃燒的化學方程式．
（4）碳酸鈉是一種重要的化工產品．現有一包碳酸鈉粉末，其中可能混有氫氧化鈉．請設計實驗確定該粉末的成分．
（5）CO₂和 NH₃在一定條件下反應生成尿素[CO（NH₂）₂]和水，該方法既可以生產尿素，又可以減少 CO₂的排放，減緩溫室效應．請計算若用該方法生產90t尿素，理論上可減少排放CO₂的質量．

Answer 1

分析 （1）根據三種單質的組成、結構以及性質來分析；
（2）首先根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫即可；
（3）根據化合物中各元素質量比=各原子的相對原子質量×原子個數之比，進行分析解答；
甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水，寫出反應的化學方程式即可．
（4）根據碳酸鈉和氫氧化鈉的化學性質差異來分析；
（5）根據化學方程式以及尿素的質量來分析

解答 解：（1）A．金剛石、石墨和C₆₀都是由碳元素組成，但是金剛石、石墨中的碳原子排列方式不同，是不同的物質，C₆₀是由分子構成的，也是不同的物質，故錯誤；
B．碳原子以不同的排列方式，構成了金剛石、石墨和C₆₀等物質，故正確；
C．石墨具有導電性，而金剛石沒有導電性，故錯誤；
D．只有在點燃或高溫的條件下，碳的單質才能與氧氣反應，故錯誤．
故填：B；
（2）工業上用一氧化碳還原磁鐵礦（主要成分四氧化三鐵）煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和磁鐵礦的主要成分四氧化三鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
（3）①無水醋酸鈉中C、H、O、Na四種元素的質量比為：（12×2）：（1×3）：（16×2）：23=24：3：32：23；
②甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水，反應的化學方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（4）碳酸鈉能與氯化鋇或氯化鈣溶液反應生成中性的氯化鈉溶液，同時生成碳酸鈣或碳酸被白色沉淀，而氫氧化鈉與之不反應，
（5）解：設理論上可減少排放CO₂的質量為x．
CO₂+2NH₃$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O
44                                   60
x                                      90t
$\frac{44}{x}=\frac{60}{90t}$
x=66t
答：理論上可減少排放CO₂66t．
答案：（1）B；
（2）4CO+Fe₃O_{4$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$} 3Fe+4CO₂；
（3）①24：3：32：23    ②CH₄+2O_{2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$} CO₂+2H₂O；
（4）取樣品與試管中，加水溶解，向試管中滴加足量的 CaCl₂ 溶液（或 BaCl₂ 溶液等），取上層清液滴加酚酞溶液．若溶液變成紅色，則粉末為 Na₂CO₃ 和 NaOH 的混合物；若溶液沒有變成紅色，則粉末為 Na₂CO₃．
（5）66 t．

點評 本題難度不較大大，物質的性質決定物質的用途，掌握碳和碳的化合物的性質和用途是正確解答此類題的關鍵．