Question

9．碳和碳的化合物是初中化学学习的重要内容．
（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．
A．它们是同种物质             B．它们的碳原子排列方式不同
C．它们都能导电               D．常温下都能和氧气反应
（2）CO 可用于冶炼金属，其还原磁铁矿的化学方程式为4CO+Fe₃O_{4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$} 3Fe+4CO₂．
（3）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、H、O、Na 四种元素的质量比为24：3：32：23．
②写出甲烷完全燃烧的化学方程式．
（4）碳酸钠是一种重要的化工产品．现有一包碳酸钠粉末，其中可能混有氢氧化钠．请设计实验确定该粉末的成分．
（5）CO₂和 NH₃在一定条件下反应生成尿素[CO（NH₂）₂]和水，该方法既可以生产尿素，又可以减少 CO₂的排放，减缓温室效应．请计算若用该方法生产90t尿素，理论上可减少排放CO₂的质量．

Answer 1

分析 （1）根据三种单质的组成、结构以及性质来分析；
（2）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；
（3）根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析解答；
甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，写出反应的化学方程式即可．
（4）根据碳酸钠和氢氧化钠的化学性质差异来分析；
（5）根据化学方程式以及尿素的质量来分析

解答 解：（1）A．金刚石、石墨和C₆₀都是由碳元素组成，但是金刚石、石墨中的碳原子排列方式不同，是不同的物质，C₆₀是由分子构成的，也是不同的物质，故错误；
B．碳原子以不同的排列方式，构成了金刚石、石墨和C₆₀等物质，故正确；
C．石墨具有导电性，而金刚石没有导电性，故错误；
D．只有在点燃或高温的条件下，碳的单质才能与氧气反应，故错误．
故填：B；
（2）工业上用一氧化碳还原磁铁矿（主要成分四氧化三铁）炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和磁铁矿的主要成分四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
（3）①无水醋酸钠中C、H、O、Na四种元素的质量比为：（12×2）：（1×3）：（16×2）：23=24：3：32：23；
②甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（4）碳酸钠能与氯化钡或氯化钙溶液反应生成中性的氯化钠溶液，同时生成碳酸钙或碳酸被白色沉淀，而氢氧化钠与之不反应，
（5）解：设理论上可减少排放CO₂的质量为x．
CO₂+2NH₃$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O
44                                   60
x                                      90t
$\frac{44}{x}=\frac{60}{90t}$
x=66t
答：理论上可减少排放CO₂66t．
答案：（1）B；
（2）4CO+Fe₃O_{4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$} 3Fe+4CO₂；
（3）①24：3：32：23    ②CH₄+2O_{2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$} CO₂+2H₂O；
（4）取样品与试管中，加水溶解，向试管中滴加足量的 CaCl₂ 溶液（或 BaCl₂ 溶液等），取上层清液滴加酚酞溶液．若溶液变成红色，则粉末为 Na₂CO₃ 和 NaOH 的混合物；若溶液没有变成红色，则粉末为 Na₂CO₃．
（5）66 t．

点评 本题难度不较大大，物质的性质决定物质的用途，掌握碳和碳的化合物的性质和用途是正确解答此类题的关键．