Question

7．碳及碳的化合物在人类生产生活中应用广泛，随着科技的发展，含碳元素的新材料不断涌现．根据所学知识回答下列问题：
（1）每个碳原子核内有6个质子，画出碳原子结构示意图；
     下列关于金刚石、石墨、C₆₀的认识，正确的是C　（填序号）．
     A．这三种物质都很软，可作润滑剂　　　　　　　　
     B．这三种物质碳原子的排列方式相同
     C．这三种物质完全燃烧后的产物都是CO₂　　
     D．这三种物质都能导电
（2）由-4价碳元素与+1价氢元素形成化合物的化学式为CH₄．
（3）倡导“低碳”生活，让我们积极行动起来．请举一例在日常生活中符合这一主题的做法骑自行车上学．
（4）X、Y、Z是初中化学常见的物质，它们之间有如图所示的转化关系．X是有毒气体，Y是不支持燃烧的气体，请回答下列问题．

①写出X的化学式CO；
②写出Z→X反应的化学方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
③在自然界中，Y转化为O₂的主要途径是绿色植物的光合作用．
（5）“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的二氧化碳分离出来并加以利用．
某校科研小组的同学设计用氧化钠溶液来“捕捉”二氧化碳，其基本过程如下（部分条件及物质未标出）．

①“捕捉室”中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
②在整个“捕捉”过程中，可以循环利用的物质是氧化钙、氢氧化钠．
③下列有关叙述中错误的是（填序号）B
A．该技术可有效减少碳排放
B．“反应、分离”过程中，分离物质的基本操作是蒸发结晶和过滤
C．能耗大是该技术的一大缺点
D．“捕捉”到的二氧化碳可用于生产尿素、甲醇、碳酸氢铵和纯碱等．

Answer 1

分析 （1）A．金刚石是自然界中最坚硬的物质；
B．这三种物质碳原子的排列方式不相同；
C．这三种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧户后的产物都是CO₂；
D．金刚石、C₆₀不能导电．
（2）根据元素的化合价书写化合物的化学式即可；
（3）日常生活中骑自行车上学、电灯不用时立即关闭等都是倡导“低碳”生活表现；
（4）①根据题中信息“X是有毒气体，Y是不支持燃烧的气体”结合图中转化分析；
②根据化学方程式的书写方法分析；
③根据光合作用是吸收二氧化碳释放出氧气分析；
（5）根据题干提供的信息进行分析，捕捉室中含有氢氧化钠溶液，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水；氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钙可以高温分解生成氧化钙和二氧化碳，据此解答．

解答 解：（1）碳元素的原子核内质子数是6，核外电子分2层排布，第一层2个第二层6个，所以其原子结构示意图为：；
A．金刚石是自然界中最坚硬的物质，故说法错误；
B．这三种物质碳原子的排列方式不相同，故说法错误；
C．这三种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧户后的产物都是CO₂；故说法正确；
D．金刚石、C₆₀不能导电，故说法错误．
故选C；
（2）由+4价碳元素与-1价氢元素形成化合物的化学式为CH₄；
故答案为：CH₄；
（3）日常生活中骑自行车上学、电灯不用时立即关闭等都是倡导“低碳”生活表现；
故答案为：骑自行车上学；
（4）①根据题中信息“X是有毒气体，Y是不支持燃烧的气体”结合图中转化可知，X是一氧化碳，Y是二氧化碳；
故答案为CO：
②二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
故答案为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
③绿色植物的光合作用吸收二氧化碳释放出氧气；
故答案为：光合作用；
（5）①捕捉室中含有氢氧化钠溶液，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故填：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
②在循环的过程中，氧化钙和氢氧化钠都可以循环利用，故填：氧化钙、氢氧化钠；
③A、用氢氧化钠溶液来“捕捉”二氧化碳，可以减少二氧化碳的排放，从而减少碳排放，故A正确；
B、氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，可以采用过滤的方法分离，不需要经过蒸发结晶的操作，故B错误；
C、该过程中，需要高温，能耗较大，故C正确；
D、二氧化碳是重要的化工原料，故“捕捉”到的二氧化碳可用于生产尿素、甲醇、碳酸氢铵和纯碱，故D正确
答案：
（1）  C；
（2）CH₄；
（3）骑自行车上学；
（4）①CO；②CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；③光合作用；
（5）①2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；②氧化钙、氢氧化钠；③B．

点评 第（4）小题是框图式物质推断题，完成此题，关键是找准解题突破口，直接得出有关物质的化学式，然后根据框图结合物质的性质，得出其它物质的化学式．