Question

3．碳在地殼中的含量不高，但它的化合物數(shù)量眾多，而且分布極廣．根據(jù)所學(xué)知識回答：
（1）常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因碳原子最外層電子數(shù)為4，在常溫下不容易得到電子，也不容易失去電子；
（2）圖②單質(zhì)與圖③單質(zhì)物理性質(zhì)不相同的原因是碳原子排列方式；
（3）C為+4價，C1為-1價，由C和C1組成的化合物的化學(xué)式為CCl₄；
（4）X、Y、Z是初中化學(xué)常見的物質(zhì)，它們之間有如圖⑤所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系．X是有毒氣體，Y 是不支持燃燒的氣體，請回答下列問題．
①X的化學(xué)式為CO；
②Y與石灰水及應(yīng)生成Z的化學(xué)方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
③氣體X、Y中所含元素相同，但它們的化學(xué)性質(zhì)不同，其原因是兩者的分子結(jié)構(gòu)不同；
（5）實驗室若用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，若要制取44克二氧化碳氣體．計算：要含碳酸鈣80%的大理石多少克？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原子的結(jié)構(gòu)示意圖中各部分的含義回答，根據(jù)碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)分析回答；
（2）根據(jù)常見的碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析回答，金剛石的碳原子的排列是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的碳原子的排列是層狀結(jié)構(gòu)，C₆₀的碳原子的排列是由60個原子構(gòu)成的分子，形似足球；根據(jù)變化的實質(zhì)、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)以及物質(zhì)的結(jié)構(gòu)來分析；
（3）根據(jù)化合價原則，由化合價會寫出化學(xué)式；
（4）根據(jù)X是有毒且不溶于水的氣體，所以X就是一氧化碳，一氧化碳和氧氣點燃會生成二氧化碳，所以Y就是二氧化碳，二氧化碳和石灰水會生成碳酸鈣和水，Z和鹽酸會生成二氧化碳，所以Z就是碳酸鈣，將推出的物質(zhì)驗證并分析問題即可；
（5）可根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式，求出碳酸鈣和二氧化碳的質(zhì)量比，列出比例式進行求解碳酸鈣的質(zhì)量，然后利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出大理石的質(zhì)量．

解答 解：（1）由原子結(jié)構(gòu)示意圖的意義可知，碳原子最外層電子數(shù)為4；常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易其變化；
（2）由碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知，圖②的碳原子的排列是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的名稱是金剛石；圖③的碳原子的排列是層狀結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的名稱是石墨；圖④由60個原子構(gòu)成的分子，形似足球，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的化學(xué)式是C₆₀；石墨和金剛石二者中碳原子排列方式不同，決定了物理性質(zhì)不同；
（3）由在化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為零的原則可知，C為+4價，Cl為-1價，由C和Cl組成的化合物的化學(xué)式為：CCl₄．
（4）①X是有毒且不溶于水的氣體，所以X就是一氧化碳（CO）氧化碳和氧氣點燃會生成二氧化碳，所以Y就是二氧化碳，二氧化碳和石灰水會生成碳酸鈣和水，Z和鹽酸會生成二氧化碳，所以Z就是碳酸鈣，經(jīng)過驗證各種物質(zhì)都滿足要求；
②Y轉(zhuǎn)化為Z是二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
③從推導(dǎo)可知X是一氧化碳，Y是二氧化碳，都含有碳、氧兩種原子，但兩者的分子結(jié)構(gòu)不同，所以其性質(zhì)也不同；
（5）設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x
  CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
   100                                   44
    x                                    44g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{44g}$
   解得：x=100g
x=100g
需要大理石的質(zhì)量是：$\frac{100g}{80%}$=125g；
故答案為：（1）碳原子最外層電子數(shù)為4，在常溫下不容易得到電子，也不容易失去電子；（2）碳原子排列方式；（3）CCl₄；（4）①CO；②CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；③兩者的分子結(jié)構(gòu)不同；（5）125g．

點評 在解此類題時，首先將題中有特征的物質(zhì)推出，然后結(jié)合推出的物質(zhì)和題中的轉(zhuǎn)化關(guān)系推導(dǎo)剩余的物質(zhì)，最后將推出的各種物質(zhì)代入轉(zhuǎn)化關(guān)系中進行驗證即可．