Question

3．碳以及碳的化合物在生活中应用广泛．
（1）碳的单质
物质的性质决定用途，用途推导性质是化学学科重要的思维方法，请在表中写出金刚石及石墨相对应的性质和用途．

	性质	用途
金刚石		用于切割玻璃、制勘探钻头等
石墨	具有良好的导电性

（2）碳的化合物
①一氧化碳俗称“煤气”，它在一定条件下可以转化为二氧化碳，请写出一个不属于化合反应的转化方法（用化学方程式表示）CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂（合理均可）．
②“碳酸饮料”中含有碳酸，碳酸的化学式为H₂CO₃，它具有酸的通性，如它可以使紫色石蕊变色．
③对下列各组物的叙述中，你认为正确的是ACD．
A．冰和干冰--物质分类相同，构成物质的分子不同
B．纯碱和烧碱--物质分类相同，溶于水时形成的阴离子不同
C．金刚石和石墨--组成元素相同，原子排列方式不同
D．CO和CO₂--组成元素相同，分子结构不同
（3）含碳燃料
天然气的主要成分是甲烷．一定条件下，4.8g甲烷与16.0g O₂恰好完全反应，生成10.8g H₂O、4.4g CO₂和物质X．则X的质量为5.6g；该反应方程式中O₂与X化学计量数之比为1：2．

Answer 1

分析 （1）物质的性质决定用途，用途反映了物质的性质，结合题意分析解答；
（2）①据一氧化碳的化学性质分析解答；
②据碳酸的化学式解答；
③据物质的分类、组成和结构解答；
（3）首先根据质量守恒定律求出X的质量，然后根据相对分子质量与化学计量数之积的比等于物质的质量比求出化学计量数．

解答 解：（1）金刚石是天然存在的最硬的物质，可以做用于切割玻璃、制勘探钻头；石墨具有优良的导电性，可用做电极；
（2）①一氧化碳具有可燃性和还原性，可在氧气中燃烧生成二氧化碳，属于化合反应，不符合题意；一氧化碳还可与金属氧化物反应生成金属和二氧化碳，如：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，该反应不是化合反应，符合题意；
②碳酸的化学式是：H₂CO₃；
③A．冰是固态的水，属于氧化物，由水分子构成，干冰是固态的二氧化碳，由二氧化碳分子构成，也是氧化物，故物质分类相同，构成物质的分子不同，正确；
B．纯碱是碳酸钠，由金属离子和酸根离子构成，溶于水后形成钠离子和碳酸根离子，属于盐；烧碱是氢氧化钠，属于碱，溶于水后形成钠离子和氢氧根离子，故物质分类不同，溶于水时形成的阴离子也不同，故错误；
C．金刚石和石墨均由碳元素组成，但其原子排列方式不同，导致其物理性质不同，正确；
D．CO和CO₂--由其化学式可知：二者组成元素相同，均由碳元素和氧元素组成，但分子结构不同，每个一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成，每个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成，说法正确；
故选ACD；
（3）根据质量守恒定律可知，4.8g+16.0g=4.4g+10.8g+x，故x=5.6g；甲烷不完全燃烧时会产生一氧化碳，所以X是CO，将甲烷燃烧方程式配平得：3CH₄+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+6H₂O+2CO，反应方程式中O₂与CO化学计量数之比为：5：2；
故答案为：（1）硬度大；作电极；
（2）①CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂（合理均可）；②H₂CO₃；③ACD；
（3）5.6    1：2．

点评 本题较好考查了碳单质的性质、一氧化碳、碳酸的性质及质量守恒定律的应用等知识，要结合题意细心分析解答．