Question

3．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）與堿石灰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CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
③如圖中，制取甲烷可選擇的發(fā)生裝置為A．若用C裝置采用排水法收集甲烷，請簡述操作步驟．先將瓶內裝滿水，再將甲烷從b口通入
（3）碳酸鈉是一種重要的化工產品．現(xiàn)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．取樣品于試管中，加水溶解，向試管中滴加足量的CaCl₂溶液（或BaCl₂溶液等），靜置，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；若溶液沒有變成紅色，則粉末為Na₂CO₃
（4）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）根據碳單質的結與性質來分析；
（2）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．
根據反應原理來確定制取裝置，結合收集氣體的方法來分析；
（3）根據碳酸鈉和氫氧化鈉的化學性質差異來分析；
（4）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都是由碳元素組成的不同單質，故選項說法錯誤．
b．金剛石、石墨和C₆₀中碳原子的排列方式不同，故選項說法正確；
c．金剛石沒有導電性，故選項說法錯誤．
d．碳單質在常溫下，化學性質穩(wěn)定，不易與氧氣反應，故選項說法錯誤．
故選：b；
（2）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；故填：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．故填：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
③實驗室可用加熱無水醋酸鈉（CH₃COONa）與堿石灰固體混合物來制取甲烷，屬于固體加熱制取氣體，故選擇裝置A來制��；用C裝置采用排水法收集甲烷時，先將瓶內裝滿水，再將甲烷從b口通入，排凈即可；故填：A；先將瓶內裝滿水，再將甲烷從b口通入；
（3）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，故填：取樣品于試管中，加水溶解，向試管中滴加足量的CaCl₂溶液（或BaCl₂溶液等），靜置，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；若溶液沒有變成紅色，則粉末為Na₂CO₃．
（4）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
$\frac{44}{60}=\frac{x}{90t}$
x=66t          
答：理論上可減少排放CO₂66t．

點評 本題難度不大，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．