Question

7．碳和碳的化合物是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容．

（1）金剛石、石墨和C₆₀都是由碳元素組成的單質(zhì)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是C（填字母代號(hào)）．
A．都是黑色固體               B．硬度相同
C．完全燃燒都生成二氧化碳     D．碳原子的排列方式相同
（2）碳酸鈉廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn)等．
①如何檢驗(yàn)一瓶碳酸鈉溶液中是否混有氫氧化鈉？請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論．
②如圖1所示是某趣味實(shí)驗(yàn)裝置圖，其氣密性良好．打開(kāi)分液漏斗的活塞后，可觀察到氣球脹大的現(xiàn)象．請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因．
（3）如圖2是實(shí)驗(yàn)室中制取氣體常用到的儀器，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①請(qǐng)寫出用D裝置制取氧氣的化學(xué)方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
②實(shí)驗(yàn)室可用碳化鈣（CaC₂）固體和水反應(yīng)來(lái)制取乙炔氣體，該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水的速率，以免劇烈反應(yīng)放熱引起發(fā)生裝置炸裂，則制取乙炔的最適合發(fā)生裝置是B；若用E裝置采用排水法來(lái)收集乙炔，請(qǐng)簡(jiǎn)述操作步驟．
（4）乙炔（C₂H₂）是一種重要的化工原料．常用碳化鈣（CaC₂）與水反應(yīng)制取乙炔，同時(shí)生成氫氧化鈣．若要制取6.5g乙炔氣體，理論上需要碳化鈣的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）金剛石、石墨和C₆₀是同種元素組成的不同單質(zhì)，由原子排列方式的不同造成結(jié)構(gòu)的不同，則性質(zhì)不完全相同，但是同種元素組成的物質(zhì)，則化學(xué)性質(zhì)相似；
（2）要驗(yàn)證氫氧根離子要先出去碳酸根離子；碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（3）根據(jù)裝置的特點(diǎn)分析；根據(jù)制取乙炔的反應(yīng)特點(diǎn)選擇發(fā)生裝置，根據(jù)排水法收集氣體的方法判斷通入順序；
（4）可根據(jù)乙炔的質(zhì)量，寫出化學(xué)方程式，求出乙炔和碳化鈣的質(zhì)量比，列出比例式，進(jìn)行求解．

解答 解：（1）A、金剛石是無(wú)色透明的固體，不是黑色的，故錯(cuò)誤；
B、金剛石是自然界最硬的物質(zhì)，而石墨是自然界最軟的物質(zhì)之一，故錯(cuò)誤；
C、它們都是碳元素組成的單質(zhì)，所以它們具有相同的化學(xué)性質(zhì)，都可以燃燒，充分燃燒后的產(chǎn)物都是二氧化碳，故正確；
D、由于金剛石、石墨和C₆₀結(jié)構(gòu)中碳原子的排列方式不同，它們的物理性質(zhì)差別很大，故錯(cuò)誤；
（2）①由于碳酸根離子的水溶液也顯堿性，要驗(yàn)證氫氧根離子要先出去碳酸根離子，所以檢驗(yàn)一瓶碳酸鈉溶液中是否混有氫氧化鈉，可以取該溶液少許，加入足量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，則該粉末中含有NaOH；若溶液沒(méi)有變成紅色，則該粉末中不含NaOH；
②碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳?xì)怏w，如果氣密性良好，觀察到氣球脹大的現(xiàn)象，反應(yīng)方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）①裝置D的試管口沒(méi)有塞一團(tuán)棉花，應(yīng)該是利用氯酸鉀制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
②根據(jù)分析可知，裝置B能夠很好的控制反應(yīng)的進(jìn)行和開(kāi)始，并能夠控制反應(yīng)速率所以應(yīng)該用B裝置來(lái)制取乙炔，收集時(shí)要從b管進(jìn)入，把水從a管排出；
（4）解：設(shè)需要碳化鈣的質(zhì)量為x．
CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑
64                  26
x                  6.5g
$\frac{64}{x}=\frac{26}{6.5g}$
x=16g 
答：理論上需要碳化鈣16g．
故答案為：（1）C
（2）①取該溶液少許，加入足量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，則該粉末中含有NaOH；若溶液沒(méi)有變成紅色，則該粉末中不含NaOH； ②Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）①2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑． ②B；先將集氣瓶裝滿水，再將O₂從b口通入
（4）16g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)室制氣體以及根據(jù)反應(yīng)的原理選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生的平常的化學(xué)學(xué)習(xí)中一定要注重對(duì)雙基知識(shí)的學(xué)習(xí)，只有具備完整的知識(shí)系統(tǒng)，才能夠很好的解決問(wèn)題．