题目内容
13．碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是中学化学研究的重要内容．（1）“低碳生活”倡导低能量、低消耗，主要是为了减少CO2（填化学式）的排放量
（2）图1为元素周期表中的一格，下列说法不正确的是C（填标号）．
A．碳元素属于非金属元素
B．碳原子核内质子数为6
C．碳元素的原子结构示意图为
D．碳的相对原子质量为12.01
（3）A～H都是初中化学中常见的物质，已知B为黑色固体，D为红色固体单质，F为红色固体，它们的转化关系如图2所示．请回答：
①物质B的化学式为CuO；
②反应①的化学方程式为2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑；写一个能实现反应④的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（4）如图4是某趣味实验装置图．如图所示，打开分液漏斗，使其中的无色液体与试管中的固体接触反应，可观察到气球胀大现象，请分别写出一个符合图中现象和属于置换反应的化学方程式：
（5）利用图3装置可做CO还原Fe2O3，的实验，并检验该反应生成的气体产物．已知由A装置制取的CO气体中混有少量的CO2．
①CO与Fe2O3反应的化学方程为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
②气体通过装置的顺序是A→C→D→B（装置不能重复使用）．
③从环保角度考虑，对以上装置的改进措施是在B装置后增加尾气处理装置．
（6）称取12.5g石灰石（主要成分是CaCO3，杂质不参加反应）放人烧杯中，向其中加入50g稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1g（不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）．试计算石灰石中杂质的质量分数．
分析 （1）根据“低碳生活”就是减少二氧化碳的排放量进行分析；
（2）根据元素周期表中的一个小格中的信息可知元素的名称、元素符号、质子数、相对原子质量等来解答即可；
（3）根据A～H都是初中化学中常见的物质，A、B是黑色固体，在高温下反应能生成红色固体D和C，所以A、B可能是氧化铜或碳中的一种，生成的D为铜，C可能是二氧化碳，二氧化碳能与A反应生成E，所以A可能是碳，生成的E为一氧化碳，B为氧化铜，F是红色固体，能与一氧化碳反应生成G，所以F可能是氧化铁，生成的G是铁，铁能与硫酸铜溶液反应生成铜，然后将推出的各种物质代入转化关系中验证即可；
（4）根据已有的知识进行分析，气球明显变大，则是装置内产生了气体或是温度升高而使压强增大，据此解答；
（5）根据已有的一氧化碳还原氧化铁、以及实验的注意事项、一氧化碳是有毒的气体进行分析解答即可；
（6）根据质量守恒定律，反应前后减少的质量为二氧化碳的质量，利用碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，根据二氧化碳的质量可求出碳酸钙的质量，进而可求样品中杂质的质量，即可求出石灰石中杂质的质量分数．
解答 解：（1）“低碳生活”就是减少二氧化碳的排放量，化学式为：CO2；
（2）A、因碳的偏旁为“石”，则碳元素为非金属元素，故A正确；
B、由信息可知，碳原子的质子数为6，故B正确；
C、碳原子的质子数为6，则原子结构中最外层电子数应为4，故C错误；
D、由信息可知，碳原子的相对原子质量为12.01，故D正确；
故选：C；
（3）①A～H都是初中化学中常见的物质，A、B是黑色固体，在高温下反应能生成红色固体D和C，所以A、B可能是氧化铜或碳中的一种，生成的D为铜，C可能是二氧化碳，二氧化碳能与A反应生成E，所以A可能是碳，生成的E为一氧化碳，B为氧化铜，F是红色固体，能与一氧化碳反应生成G，所以F可能是氧化铁，生成的G是铁，铁能与铜盐溶液反应生成铜，氧化铜和木炭在高温的条件下生成铜和二氧化碳，二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳，一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，推出的各种物质均满足题意，推导合理，所以B是CuO；
②反应①是木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑；
反应④是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（4）活泼金属能与酸反应生成氢气而使装置内的压强增大，使气球胀大，可以是金属锌与盐酸的反应，化学方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（5）①一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
②要检验生成二氧化碳，需要先将一氧化碳中混有的二氧化碳除去，可以先通过氢氧化钠溶液，检验二氧化碳使用的是澄清的石灰水，气体通过装置的顺序是A→C→D→B；
③从环保角度考虑，需要对一氧化碳进行尾气处理，故填：在B装置后增加尾气处理装置；
（6）依据质量守恒定律可知生成CO2的质量为：12.5g+50 g-58.1g=4.4g
设石灰石中CaCO3的质量为x．
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 4.4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10g
所以样品中杂质的质量是12.5g-10g=2.5g
石灰石中杂质的质量分数为：$\frac{2.5g}{12.5g}$×100%=20%
答：石灰石中杂质的质量分数为20%．
故答案为：（1）CO2；
（2）C；
（3）①CuO；
②2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（4）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（5）①Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
②C→D→B；
③在B装置后增加尾气处理装置；
（6）石灰石中杂质的质量分数为20%．
点评 本题综合考察了物质的推断、化学方程式的计算、一氧化碳还原氧化铁等方面的知识，难度较大，需要认真分析题意即可完成．
阅读快车系列答案| R | O2 | CO2 | H2O | |
| 反应前质量（/g） | 51 | 96 | 0 | 0 |
| 反应后质量（/g） | x | 0 | 88 | 54 |
| A． | x值为5 | |
| B． | R物质含有碳、氢、氧元素 | |
| C． | R物质中碳、氢质量比为4：1 | |
| D． | 反应生成二氧化碳和水的分子个数比为1：1 |
| A． | 用铜丝做导线 | B． | 二氧化碳用于灭火 | ||
| C． | 稀有气体做金属焊接保护气 | D． | 用生石灰做食品干燥剂 |
某校化学活动小组为探究X、Y、Z、W四种金属与酸的反应情况，进行了如下实验：取等质量的X、Y、Z、W分别与足量的浓度相等的稀硫酸反应，反应情况如图所示．下列对该图象理解的叙述中，正确的是（ ）| A． | 产生H2的质量是：Y＞X＞W＞Z | |
| B． | X、Y、Z、W依次可能是：Al、Mg、Fe、Zn | |
| C． | 金属活动性由强到弱：X、Y、Z、W | |
| D． | 相对原子质量的大小依次是：W＞Z＞Y＞X |
表示的粒子：S；④两个铁离子：2Fe3+；⑤地壳中含量最高的金属：Al；⑥+2价的镁元素：Mg2+．其中，正确的是（ ）
用来测定空气成分的方法很多，如图所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法．实验过程是：