题目内容
17．人们发现了一个普遍规律：物质的能量越低越稳定，化学变化从能量变化的角 度来分析，就是由高能量的物质向低能量的物质转化，如要使化学变化反向进行，则必须控制一定的条件．有科学家认为在石墨转化为金刚石过程中，石墨碳原子间的链不发生断裂，而是在催化剂的作用下按一定的方向位移直接转化为金刚石的结构，这种转化的前后结构如图所示．试回答下列问题：
（1）根据题中所述，可知金刚石的能量高于（选填“高于”、“低于”或“等于”）石墨的能量．
（2）从图示可看出，金刚石是一种空间网状晶体，每个碳原子结合另外4个碳原子．
（3）为了得到纯净的金刚石，需要用高氯酸（HClO4）来清洗混杂的石墨，产物除H2O是液体外，其余都是气体，一种是无色无毒的化合物，另一种是有色有毒的氯气（Cl2）．则用高氯酸清除石墨的化学反应方程式为4HClO4+7C=2H2O+2Cl2↑+7CO2↑．
（4）火山爆发过的地方，在火山喷口附近的熔岩渣中有可能找到金刚石（填金刚石或石墨）．
分析 （1）根据反应的条件来分析；
（2）根据结构模型来分析；
（3）碳与高氯酸能反应生成水、氯气和二氧化碳，据此写出反应的化学方程式；
（4）（5）根据火山口的环境来分析．
解答 解：（1）要实现石墨转化为金刚石的转化，则至少要在1700K和6×1.01×108千帕压强的条件下进行，而且还要一种催化剂．这说明金刚石的能量高于石墨的能量．故填：高于；
（2）金刚石晶体中每个C原子处于其他4个C原子构成的正四面体的内部，向周围无限延伸形成空间立体网状结构，晶体中每一个最小的封闭的环上有6个碳原子；故填：4；
（3）碳与高氯酸能反应生成水、氯气和二氧化碳，故填：7C+4HClO4=2H2O+2Cl2↑+7CO2↑；
（4）地壳下高温高压，易形成金刚石，故填：金刚石．
故答案为：（1）高于；（2）4；（3）4HClO4+7C=2H2O+2Cl2↑+7CO2↑；（4）金刚石．
点评 掌握题干信息结合碳单质的性质进行分析解答是关键．熟悉化学方程式的书写方法：一写二配三注明四等号．
练习册系列答案
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A～F是初中化学常见的六种物质，它们之间的关系如图所示．“→”表示物质间的转化关系，“-”表示两种物质能相互反应（部分反应物、生成物及反应条件未标出）．A可以与酸、碱、盐三类物质发生反应，D可用于消除道路上的积雪，C和F都是无色气体，反应①和②都有白色沉淀生成．
5．以下是我们日常生活中常用各种清洗剂，选择适当的用品可以得到更好的清洗效果．
（1）以下物质可以使用洁厕灵清洗的是ac填字母序号）．
a．铁锈 b．油渍 c．水垢（主要成分为碳酸钙和氢氧化镁）
（2）取上述一定量的炉具清洁剂，滴加几滴酚酞溶液，溶液变红色，若将洁厕灵与炉具清洁剂混合，可以发生如图所示的化学反应．图中a微粒的化学式为H2O．
（3）“污渍爆炸盐”溶于水后会生成Na2CO3和H2O2．将爆炸盐溶于水后，再加入足量的洁厕灵，发生的化学反应方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑．
（4）化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对漂白粉其漂白作用是否失效产生了疑问．（当有效成分完全消失时，则漂白粉就完全失效；部分消失时，则为部分失效）．
I．查阅资料：
①漂白粉的主要成分是Ca（ClO）2、CaCl2和Ca（OH）2，其有效成分是Ca（ClO）2．
②Ca（ClO）2可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应：
Ca（ClO）2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO．
③HClO不稳定，易分解生成HCl和一种常见的单质气体．
④CaCl2的水溶液呈中性，HClO的水溶液呈酸性．
⑤HClO可使有色物质（如：品红溶液）褪色．
Ⅱ．交流讨论：
该小组同学经过分析得出：HClO分解时除生成HCl外，生成的另一种常见气体是氧气（O2）．
Ⅲ．实验探究：下表是探究某漂白粉是否完全失效的实验，请根据表中结论，进行填空．
Ⅳ．继续探究：同学们对某完全失效后的漂白粉的成分很感兴趣，并作进一步探究．在老师的帮助下，同学们对该失效后的漂白粉成分进行猜想：
猜想一：CaCl2和CaCO3； 猜想二：CaCl2、CaCO3、Ca（OH）2；
小明同学认为猜想中的成分CaCO3，除漂白粉的有效成分在空气中发生反应生成外，还有其它来源，请你用化学方程式表示Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O．
V．设计方案：小聪同学进行实验证明失效后的漂白粉的成分符合猜想一，而与猜想二不符．小聪同学的实验方案是：：取少量样品，加入水充分溶解，过滤，取滤液于试管中，滴入无色酚酞试液或通入CO2，溶液无明显变化，说明没有Ca（OH）2，猜想一成立．
| 名称 | 洗涤灵 | 洁厕灵 | 炉具清洁剂 | 污渍爆炸盐 | 漂白粉 |
| 有效成分 或功能 | 清洗油污 | 盐酸 | 氢氧化钠 | 过碳酸钠 | 消毒 |
a．铁锈 b．油渍 c．水垢（主要成分为碳酸钙和氢氧化镁）
（2）取上述一定量的炉具清洁剂，滴加几滴酚酞溶液，溶液变红色，若将洁厕灵与炉具清洁剂混合，可以发生如图所示的化学反应．图中a微粒的化学式为H2O．
（3）“污渍爆炸盐”溶于水后会生成Na2CO3和H2O2．将爆炸盐溶于水后，再加入足量的洁厕灵，发生的化学反应方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑．
（4）化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对漂白粉其漂白作用是否失效产生了疑问．（当有效成分完全消失时，则漂白粉就完全失效；部分消失时，则为部分失效）．
I．查阅资料：
①漂白粉的主要成分是Ca（ClO）2、CaCl2和Ca（OH）2，其有效成分是Ca（ClO）2．
②Ca（ClO）2可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应：
Ca（ClO）2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO．
③HClO不稳定，易分解生成HCl和一种常见的单质气体．
④CaCl2的水溶液呈中性，HClO的水溶液呈酸性．
⑤HClO可使有色物质（如：品红溶液）褪色．
Ⅱ．交流讨论：
该小组同学经过分析得出：HClO分解时除生成HCl外，生成的另一种常见气体是氧气（O2）．
Ⅲ．实验探究：下表是探究某漂白粉是否完全失效的实验，请根据表中结论，进行填空．
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 把少量漂白粉样品加入水中，通入足量的CO2气体，滴入适量品红溶液 ．． | 溶液红色不褪去． | 漂白粉的漂白作用已完全失效． |
猜想一：CaCl2和CaCO3； 猜想二：CaCl2、CaCO3、Ca（OH）2；
小明同学认为猜想中的成分CaCO3，除漂白粉的有效成分在空气中发生反应生成外，还有其它来源，请你用化学方程式表示Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O．
V．设计方案：小聪同学进行实验证明失效后的漂白粉的成分符合猜想一，而与猜想二不符．小聪同学的实验方案是：：取少量样品，加入水充分溶解，过滤，取滤液于试管中，滴入无色酚酞试液或通入CO2，溶液无明显变化，说明没有Ca（OH）2，猜想一成立．
12．实验室里某小组正在探究一个问题．根据设计方案，小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，溶液显红色．然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸，溶液由红色变为无色．
（1）他们探究的问题是Ⅱ（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？
Ⅱ．酸和碱溶液能发生反应吗？
（2）大家对小英得到的无色溶液继续探究．小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠，小亮认为溶质有两种，它们是Na2SO4和H2SO4（写化学式）．同学们根据以下两种方案进行实验后，一致认为小亮的观点是正确的．请你补填下表的空缺．
（3）请你和全组同学一起分析以下问题．
①稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应的微观过程如图1所示．从粒子的角度具体分析该反应能发生的原因是氢离子和氢氧根离子反应生成了水分子．
②锌和硫酸铜溶液发生反应的微观过程如图2所示．从粒子的角度具体分析该变化是化学变化的原因是反应前的锌原子和铜离子变成了锌离子和铜原子（或产生新粒子）．
（1）他们探究的问题是Ⅱ（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？
Ⅱ．酸和碱溶液能发生反应吗？
（2）大家对小英得到的无色溶液继续探究．小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠，小亮认为溶质有两种，它们是Na2SO4和H2SO4（写化学式）．同学们根据以下两种方案进行实验后，一致认为小亮的观点是正确的．请你补填下表的空缺．
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 方案一：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入碳酸钠（或氧化铁） | 产生气泡（或红褐色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色） | 小亮的 观点正确 |
| 方案二：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入锌（或石蕊溶液） | 产生气泡（或溶液显红色） |
①稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应的微观过程如图1所示．从粒子的角度具体分析该反应能发生的原因是氢离子和氢氧根离子反应生成了水分子．
②锌和硫酸铜溶液发生反应的微观过程如图2所示．从粒子的角度具体分析该变化是化学变化的原因是反应前的锌原子和铜离子变成了锌离子和铜原子（或产生新粒子）．
2．物质的用途主要由化学性质决定的是（ ）
| A． | 干冰可用于人工降雨 | B． | 铜丝可用作导线 | ||
| C． | 活性炭可用于除去冰箱中的异味 | D． | 一氧化碳可用于铁的冶炼 |