Question

18．碳的單質(zhì)和化合物是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)，解答下列各題．
（1）如圖1為元素周期表中一格，下列說法不正確的是C（填標(biāo)號(hào)）．
A．碳元素屬于非金屬元素
B．碳原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為6
C．碳元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
D．碳的相對(duì)原子質(zhì)量為12.01．
（2）①金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，它們的物理性質(zhì)差別很大，其原因是碳原子的排列方式不同．
②一氧化碳和二氧化碳都是碳的氧化物，一氧化碳具有可燃性，而二氧化碳在一般情況下，既不能燃燒也不助燃．其原因是它們分子的構(gòu)成不同．
（3）小剛同學(xué)對(duì)碳及其重要化合物知識(shí)進(jìn)行歸納、整理，并構(gòu)建了如圖2所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖．
①寫出括號(hào)內(nèi)一種含有碳元素的物質(zhì)的化學(xué)式：CO．
②圖中所涉及物質(zhì)碳元素的化合價(jià)有三種．
③分別寫出②③⑥發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO、2CO+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂、CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
（4）為測(cè)定貝殼中碳酸鈣的含量，小紅將貝殼粉碎后，取樣品10g與足量的稀鹽酸充分反應(yīng)（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）產(chǎn)生二氧化碳1.76g．計(jì)算貝殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)元素周期表中的一個(gè)小格中的信息可知元素的名稱、元素符號(hào)、質(zhì)子數(shù)、相對(duì)原子質(zhì)量等來解答即可；
（2）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，根據(jù)碳的單質(zhì)和氧化物的結(jié)構(gòu)分析回答；
（3）①根據(jù)碳、二氧化碳以及一氧化碳的轉(zhuǎn)化分析括號(hào)中的物質(zhì)的化學(xué)式；
②根據(jù)上述分析和圖中所涉及物質(zhì)分析碳元素的化合價(jià)；
③根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）由生成二氧化碳的質(zhì)量根據(jù)碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出貝殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）A、因碳的偏旁為“石”，則碳元素為非金屬元素，故A說法正確；
B、由信息可知，碳原子的質(zhì)子數(shù)為6，故B說法正確；
C、碳原子的質(zhì)子數(shù)為6，則原子結(jié)構(gòu)中最外層電子數(shù)應(yīng)為4，故C錯(cuò)誤；
D、由信息可知，碳原子的相對(duì)原子質(zhì)量為12.01，故D說法正確；
（2））①金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，它們的物理性質(zhì)差別很大，其原因是 碳原子的排列方式不同．
②一氧化碳和二氧化碳都是碳的氧化物，一氧化碳具有可燃性，而二氧化碳在一般情況下，既不能燃燒也不助燃．其原因是 它們分子的構(gòu)成不同．
（3）①碳充分燃燒生成二氧化碳，不充分燃燒生成一氧化碳，一氧化碳燃燒能生成二氧化碳，所以括號(hào)中的物質(zhì)是一氧化碳，化學(xué)式是：CO；
②根據(jù)上述分析和圖中所涉及物質(zhì)碳元素的化合價(jià)有0、+2、+4三種．
③由物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，②是在高溫條件碳與二氧化碳反應(yīng)可生成了一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；③是一氧化碳燃燒生成了二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2CO+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂；⑥是碳酸鈣高溫分解生成了氧化鈣和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
（4）設(shè)貝殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
10g×x              1.76g
$\frac{100}{44}=\frac{10gx}{1.76g}$    解得：x=40%
貝殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%．
故答為：（1）C；（2）①碳原子的排列方式不同；②它們分子的構(gòu)成不同；（3）①CO；②三；③CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；2CO+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂；CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；（4）貝殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%．

點(diǎn)評(píng) 掌握常見的碳的單質(zhì)、碳以及其化合物的轉(zhuǎn)化、化學(xué)方程式的書寫方法等是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．