Question

18．碳和碳的化合物是初中化學學習的重要內(nèi)容．
（1）金剛石、石墨和C₆₀都是碳元素的單質(zhì)，下列說法正確的是b．
a．它們是同種物質(zhì)     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(yīng)
（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(zhì)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．
（3）碳酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品．現(xiàn)有一包碳酸鈉粉末，其中可能混有氫氧化鈉．請設(shè)計實驗確定該粉末的成分．
（4）CO₂和NH₃在一定條件下反應(yīng)生成尿素[CO（NH₂）₂]和水，該方法既可以生產(chǎn)尿素，又可以減少CO₂的排放，減緩溫室效應(yīng)．請計算：若用該方法生產(chǎn)90t 尿素，理論上可減少排放CO₂的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)三種單質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)來分析；
（2）根據(jù)化合物中各元素質(zhì)量比=各原子的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)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(yīng)的化學方程式即可．
根據(jù)反應(yīng)原理來確定制取裝置，結(jié)合收集氣體的方法來分析；
（3）根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈉的化學性質(zhì)差異來分析；
（4）根據(jù)化學方程式以及尿素的質(zhì)量來分析．

解答 解：（1）a．金剛石、石墨和C₆₀都是由碳元素組成，但是金剛石、石墨中的碳原子排列方式不同，是不同的物質(zhì)，C₆₀是由分子構(gòu)成的，也是不同的物質(zhì)，故錯誤；
b．碳原子以不同的排列方式，構(gòu)成了金剛石、石墨和C₆₀等物質(zhì)，故正確；
c．石墨具有導電性，而金剛石沒有導電性，故錯誤；
d．只有在點燃或高溫的條件下，碳的單質(zhì)才能與氧氣反應(yīng)，故錯誤．
故填：b；
（2）①無水醋酸鈉中C、H、O、Na四種元素的質(zhì)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(yīng)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(nèi)裝滿水，再將甲烷從b口通入，排凈即可；故填：A；先將瓶內(nèi)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(yīng)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(yīng)，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(shè)理論上可減少排放CO₂的質(zhì)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=$\frac{44×90t}{60}$=66t          
答：理論上可減少排放CO₂66t．

點評 本題難度不大，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，掌握碳和碳的化合物的性質(zhì)和用途是正確解答此類題的關(guān)鍵．