Question

4．二氧化碳和钠在一定条件下可制得金刚石，其化学方程式为3CO₂+4Na═2X+C（金刚石）．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列有关此反应的叙述中，不正确的是（　　）

• A． 1 mol C（金刚石）中含有C-C键的数目为2N_A
• B． 当有0.4 mol Na参与反应时，被还原的CO₂为0.3N_A
• C． 金刚石与石墨之间的转化为化学变化
• D． X的化学式为Na₂CO₃

Answer 1

分析 A．金刚石中每个C原子成4个C-C，每个C-C键为1个C原子提供$\frac{1}{2}$，故1mol金刚石中含有C-C键为1mol×$\frac{1}{2}$×4=2mol，再根据N=nN_A计算；
B．根据方程式计算参加反应的二氧化碳，由原子守恒可知，X为Na₂CO₃，被还原的二氧化碳生成碳，由碳原子守恒可知被还原的二氧化碳占$\frac{1}{3}$，再根据N=nN_A计算；
C．有新物质生成的为化学变化；
D．根据原子守恒判断X的化学式；

解答 解：A．金刚石中每个C原子成4个C-C，每个C-C键为1个C原子提供$\frac{1}{2}$，故1mol金刚石中含有C-C键为1mol×$\frac{1}{2}$×4=2mol，故含有C-C数目为2mol×N_Amol^-1=2N_A，故A正确；
B．由原子守恒可知，X为Na₂CO₃，当有0.4mol Na参与反应时，参加反应的二氧化碳为0.4mol×$\frac{3}{4}$=0.3mol，被还原的二氧化碳生成碳，由碳原子守恒可知被还原的二氧化碳占$\frac{1}{3}$，故被还原的二氧化碳为0.3mol×$\frac{1}{3}$×N_Amol^-1=0.1N_A，故B错误；
C．金刚石与石墨是碳元素组成的结构不同的单质，故金刚石和石墨之间的相互转化有新物质生成，是化学变化，故C正确；
D．反应前有3个C原子，6个O原子，4个Na原子，反应后除2X外有1个C原子，可推断出2X由4个Na原子，2个C原子，6个O原子组成，则1个X组成为：2个Na原子，1个C原子，3个O原子，由此可推断出X的化学式为：Na₂CO₃，故D正确；
故选B．

点评 本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算，熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键，难度不大．