Question

15．碳和碳的化合物在自然界廣泛存在．請回答：
（1）金剛石和石墨是兩種常見的碳單質(zhì)，其物理性質(zhì)相差很大的原因是碳原子排列方式不同．
（2）下列是有關(guān)C、CO、CO₂三種物質(zhì)的說法：
①三種物質(zhì)都含有碳元素，都可以燃燒
②CO、CO₂都是沒有顏色、沒有氣味的氣體
③CO₂可用于光合作用，CO可用于人工降雨
④CO₂能產(chǎn)生溫室效應，CO易與血液中的血紅蛋白結(jié)合引起中毒
⑤CO₂可用來滅火，CO可用作燃料
以上說法中正確的是C．
A．①②③B．②③④C．②④⑤D．①③⑤
（3）以下是常用的實驗裝置圖：

①裝置B或裝置C都可用來制二氧化碳，其中裝置C的優(yōu)點是控制反應的發(fā)生與停止．
②CO₂通入E裝置中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，反應方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
③若用D裝置收集H₂，則H₂應從b（填“a”或“b”）端通入．
④寫出實驗室用A裝置制取氧氣的化學方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）實驗室常用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，取含碳酸鈣80%的石灰石12.5g和足量稀鹽酸完全反應（石灰石中的雜質(zhì)不溶于水，也不與稀鹽酸反應），求生成二氧化碳的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)分析．金剛石的碳原子排列是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的碳原子排列是層狀結(jié)構(gòu)；
（2）根據(jù)三種物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)分析；
（3）①由于裝置C可以通過固體和液體的分離與結(jié)合來控制反應的發(fā)生與停止，而B裝置中藥品加入后，不能分離，一旦發(fā)生就不能控制；
②二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，
③根據(jù)氫氣的密度比空氣小分析；
④如圖所示實驗裝置屬于固體加熱型制取氣體，且試管口有一團棉花，故是采用了加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣．
（4）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，由參加反應的石灰石的質(zhì)量、碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，由反應的化學方程式列式計算出生成二氧化碳的質(zhì)量

解答 解：（1）由于金剛石的碳原子排列是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的碳原子排列是層狀結(jié)構(gòu)，金剛石、石墨的內(nèi)部碳原子的排列方式不同，導致二種物質(zhì)物理性質(zhì)差異很大；
（2）①三種物質(zhì)都含有碳元素，但是CO₂不燃燒也不支持燃燒，故錯誤；
②CO、CO₂都是沒有顏色、沒有氣味的氣體，故正確；
③CO₂可用于光合作用，所以作為氣體肥料，干冰可用于人工降雨，故錯誤；
④CO₂能產(chǎn)生溫室效應，CO易與血液中的血紅蛋白結(jié)合引起中毒，故正確；
⑤CO₂不燃燒也不支持燃燒，可用來滅火，CO具有可燃性，可用作燃料，故正確；
故選：C．
（3）①由于裝置C可以通過固體和液體的分離與結(jié)合來控制反應的發(fā)生與停止，而B裝置中藥品加入后，不能分離，一旦發(fā)生就不能控制；故C裝置的優(yōu)點是：控制反應的發(fā)生與停止；
②二氧化碳與氫氧化鈣發(fā)生反應生成碳酸鈣沉淀和水，因此可觀察到：澄清石灰水變渾濁．化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
③如用F裝置收集H₂，由于氫氣的密度比空氣小，則氣體應從b端通入；
④高錳酸鉀分解后生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（4）含碳酸鈣80%的石灰石12.5g中含碳酸鈣的質(zhì)量為12.5g×80%=10g．
設生成二氧化碳的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
10g                  x
$\frac{100}{10g}=\frac{44}{x}$
x=4.4g．
答：生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g
故答案為：（1）碳原子排列方式不同；（2）C；（3）①控制反應的發(fā)生與停止；②澄清石灰水變渾濁；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；③b；④2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（4）4.4g．

點評 本題難度不大，掌握碳和碳的化合物的性質(zhì)和氣體的制備，利用化學方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的綜合計算即可正確解答本題，注意代入方程式計算的必須是純物質(zhì)的質(zhì)量是正確解題的關(guān)鍵．