Question

18．碳是形成化合物種類最多的元素，含碳物質(zhì)是中學(xué)化學(xué)研究的重要內(nèi)容．
（1）“低碳生活”倡導(dǎo)低能量、低消耗，主要是為了減少CO₂（填化學(xué)式）的排放量．
（2）圖1為元素周期表中的一格，下列說法不正確的是C（填標(biāo)號）．
A．碳元素屬于非金屬元素
B．碳原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為6
C．碳元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
D．碳的相對原子質(zhì)量為12.01
（3）甲、乙、丙、丁是初中化學(xué)常見的化合物，甲和乙中含有碳元素，丙能做干燥劑．它們之間有如圖2所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分物質(zhì)和反應(yīng)條件已略去）．則甲的化學(xué)式為CaCO₃；丙轉(zhuǎn)化為丁的化學(xué)方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
（4）圖3是某趣味實驗裝置圖．?dāng)D壓膠頭滴管后，可觀察到氣球脹大的現(xiàn)象．請分析其原因，并寫出化學(xué)方程式CO₂被濃NaOH溶液吸收，錐形瓶內(nèi)的氣壓成小，外界大氣壓大于錐形瓶內(nèi)的氣壓，使氣球脹大．2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（5）利用圖4裝置可做CO還原Fe₂O₃，的實驗，并檢驗該反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物．已知由A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO₂．

①CO與Fe₂O₃反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\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(fù)使用）．
③從環(huán)保角度考慮，對以上裝置的改進措施是將尾氣點燃或進行收集等．
（6）稱取12.5g石灰石（主要成分是CaCO₃，雜質(zhì)不參加反應(yīng)）放人燒杯中，向其中加入50g稀鹽酸，二者恰好完全反應(yīng)．反應(yīng)結(jié)束后稱量燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為58.1g（不包括燒杯的質(zhì)量，且氣體的溶解忽略不計）．試計算石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量．

Answer 1

分析 “低碳生活”倡導(dǎo)低能量、低消耗，主要是為了減少二氧化碳的排放；碳元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖的最外層電子數(shù)應(yīng)該是4．由題目信息可知：甲和乙中含有碳元素，丙能做干燥劑，因此丙是生石灰，甲是碳酸鈣，乙是二氧化碳，丁是熟石灰．CO還原Fe₂O₃的實驗中，由于A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO₂，因此要除去二氧化碳就要通過C裝置；然后再通過D裝置還原氧化鐵，最后用B裝置檢驗有二氧化碳生成；因為一氧化碳有毒，因此要有尾氣處理裝置；反應(yīng)前后燒杯內(nèi)質(zhì)量的減少量即為生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)方程式中二氧化碳的質(zhì)量可求出碳酸鈣的質(zhì)量．

解答 解：（1）“低碳生活”倡導(dǎo)低能量、低消耗，主要是為了減少 二氧化碳的排放；
（2）碳原子核外最外層應(yīng)為4個電子，故C錯誤；
（3）甲和乙中含有碳元素，丙能做干燥劑，常見的干燥劑是氧化鈣、氫氧化鈉、濃硫酸；甲分解產(chǎn)生乙和丙，故丙是氧化鈣，甲是碳酸鈣，乙是二氧化碳，丁是氧化鈣與水化合生成的氫氧化鈣；
（4）CO₂被濃NaOH溶液吸收，錐形瓶內(nèi)的氣壓成小，外界大氣壓大于錐形瓶內(nèi)的氣壓，使氣球脹大．  化學(xué)方程式為   2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O  
（5）CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為 Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂  檢驗二氧化碳應(yīng)用澄清石灰水，故順序為C→D→B  一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，故應(yīng)將尾氣點燃或進行收集處理．
（6）解：生成CO₂的質(zhì)量為：12.5 g+50 g-58.1g=4.4g  
設(shè)石灰石中CaCO₃的質(zhì)量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O  
100                           44
x                            4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$，
x=10g
答：石灰石中雜質(zhì)的質(zhì)量為10g．
故答案為：（1）CO₂          （2）C  
（3）CaCO₃       CaO+H₂O=Ca（OH）₂ 
（4）CO₂被濃NaOH溶液吸收，錐形瓶內(nèi)的氣壓成小，外界大氣壓大于錐形瓶內(nèi)的氣壓，使氣球脹大．     2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O  
（5）①Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂     ②C→D→B  
③將尾氣點燃或進行收集等．  
（6）10g．

點評 此題綜合考查了碳及碳的化合物的性質(zhì)及計算，綜合性強，要求學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識才能很好的解答本題．