题目内容

3．碳和碳的化合物是初中学习的重要内容．
（1）金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质，下列说法正确的是B（填字母代号）．
A、它们都是同种物质   B、它们的原子排列方式不同
C、它们都能导电   D、常温下它们都能与氧气反应
（2）碳氢化合物-甲烷，是一种极难溶于水的可燃性气体，实验室可用加热无水醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰的固体混合物来制取甲烷．
①无水醋酸钠中C、O两种元素的质量比为3：4．
②写出甲烷完全燃烧的化学方程式CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O．
（3）利用如图装置可作CO还原Fe2O3的实验，并检验该反应生成的气体产物，已知由A 制取的CO气体中混有少量的CO2．

①CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O3$\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加尾气处理．
（4）现取含碳酸钙80%的石灰石12.5g和94.4g稀盐酸恰好完全反应（石灰石中的杂质不溶于水也不与稀盐酸反应），求恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．

分析 （1）根据金刚石、石墨和C60的结构和性质具体分析；
（2）根据醋酸钠的化学式计算元素质量比；根据甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水书写化学方程式；
（3）一氧化碳和氧化铁反应的原理以及注意事项，熟悉常见物质的检验；
（4）根据纯净的碳酸钙的质量结合对应的化学方程式求算生成物氯化钙的质量和二氧化碳的质量，进而求算对应溶液的质量分数．

解答 解：
（1）
A、金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质，但不属于同一物质．错误；
B、金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质．但是由于它们的原子排列方式不同，所以很多性质不同．正确；
C、金刚石、石墨和C60 中，只有石墨能导电，错误；
D、金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质，碳在常温下稳定，所以常温下它们都不能与氧气反应．错误．
故选：B．
（2）
①无水醋酸钠（CH3COONa）中C、O两种元素的质量比为（12×2）：（16×2）=3：4．
②甲烷完全燃烧是甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水，对应的化学方程式为：CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O．
（3）
①CO与Fe2O3反应在高温的情况下生成铁和二氧化碳，对应的化学方程式为 3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
②题目的设计要求为“利用如图装置可作CO还原Fe2O3的实验，并检验该反应生成的气体产物“，且限制为“已知由A 制取的CO气体中混有少量的CO2”，以及限制“装置不能重复使用”，所以设定的前提是每一步都是完全反应或者吸收的．根据以上限制，要先除去含有的杂质二氧化碳，避免后面影响到生成的二氧化碳的干扰，所以气体通过装置的顺序是A→C（除去一氧化碳中混有的二氧化碳，避免影响后面的生成的二氧化碳的检验）→D（一氧化碳还原氧化铁）→B（检验生成了二氧化碳）．（如果不限制装置不能重复使用，则最好是A→C（吸收二氧化碳）→B（检验二氧化碳吸收彻底）→D→B）．
③由于过程中可能剩余有毒的一氧化碳，所以应该加上尾气处理．
（4）碳酸钙80%的石灰石12.5g含有的碳酸钙的质量为12.5g×80%=10g
设生成的氯化钙的质量为x，生成的二氧化碳的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100                   111            44
10g                     x               y
$\frac{100}{10g}$=$\frac{111}{x}$=$\frac{44}{y}$
x=11.1g
y=4.4g
则恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为：$\frac{11.1g}{10g+94.4g-4.4g}$×100%=11.1%
故答案为：
 （1）B；
（2）
①3：4．
②CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O．
（3）
①3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
②C→D→B．
③加尾气处理．
（4）11.1%

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．

练习册系列答案
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13．下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中正确的是（　　）
选项物质所含杂质除去杂质的方法
ACO2CO      将气体点燃
BCaO固体CaCO3      溶解，过滤，蒸发，结晶
CCu（NO3）2溶液AgNO3    加入过量铜粉，充分反应后过滤
DNaCl溶液Na2CO3      加入适量的稀硫酸
A．AB．BC．CD．D
14．用观察、实验等方法获取信息，并对信息进行比较、分析、归纳是化学学习的重要方法．资料 1：高光效氮化镓（GaN）发光二极管（简称 LED）技术，广泛用于路灯、手电和显示显像等多个领域．
资料 2：

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（2）磷化镓也是制造 LED 的一种材料，其化学式GaP，氮和磷化学性质相似的原因是最外层电子数相等；
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质量92.5g0.7g0.2g6.1g6.8mg17.1mg
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A．NOB．NO2C．N2D．N2O

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