Question

10．碳是形成化合物種類最多的元素，含碳物質是中學化學研究的重要內容．

（1）“低碳生活”倡導低能量、低消耗，主要是為了減少CO₂（填化學式）的排放量．
（2）圖1為元素周期表中的一格，下列說法不正確的是C（填標號）．
A．碳元素屬于非金屬元素
B．碳原子核內質子數(shù)為6
C．碳原子結構示意圖為
D．碳的相對原子質量為12.01
（3）甲、乙、丙、丁是初中化學常見的化合物，甲和乙中含有碳元素，丙能做干燥劑．它們之間有如圖2所示的轉化關系（部分物質和反應條件已略去）．則甲的化學式為CaCO₃；丙轉化為丁的化學方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
（4）圖3是某趣味實驗裝置圖．擠壓膠頭滴管后，可觀察到氣球脹大的現(xiàn)象．請分析其原因，并寫出化學方程式．
（5）利用圖4裝置可做CO還原Fe₂O₃，的實驗，并檢驗該反應生成的氣體產物．已知由A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO₂．
①CO與Fe₂O₃反應的化學方程式為Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②氣體通過裝置的順序是A→C→D→B（裝置不能重復使用）．
③從環(huán)保角度考慮，對以上裝置的改進措施是將尾氣點燃或進行收集等．
（6）稱取12.5g石灰石（主要成分是CaCO₃，雜質不參加反應）放人燒杯中，向其中加入50g稀鹽酸，二者恰好完全反應．反應結束后稱量燒杯中剩余物質的總質量為58.1g（不包括燒杯的質量，且氣體的溶解忽略不計）．試計算石灰石中雜質的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）“低碳生活”就是減少二氧化碳的排放量；
（2）根據(jù)元素周期表中的一個小格中的信息可知元素的名稱、元素符號、質子數(shù)、相對原子質量等來解答即可；
（3）由題目信息可知：甲和乙中含有碳元素，丙能做干燥劑，因此丙是生石灰，甲是碳酸鈣，乙是二氧化碳，丁是熟石灰．
（4）根據(jù)CO₂被濃NaOH溶液吸收，錐形瓶內的氣壓成小，外界大氣壓大于錐形瓶內的氣壓，使氣球脹大解答；
（5）根據(jù)CO與Fe₂O₃反應生成鐵和二氧化碳解答；
（6）反應前后燒杯內質量的減少量即為生成的二氧化碳的質量，根據(jù)化學方程式中二氧化碳的質量可求出碳酸鈣的質量，進而求出雜質的質量分數(shù)．

解答 解：（1）“低碳生活”就是減少二氧化碳的排放量；
故答案為：CO₂．
（2）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，碳原子的質子數(shù)為6，故B說法正確；
C、碳原子的質子數(shù)為6，則原子結構中最外層電子數(shù)應為4，故C錯誤；
D、由信息可知，碳原子的相對原子質量為12.01，故D說法正確；
故選C．
（3）甲和乙中含有碳元素，丙能做干燥劑，可以看出丙是生石灰，甲是碳酸鈣，乙是二氧化碳，因此甲的化學式為CaCO₃；丙轉化為丁的化學方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
故答案為：CaCO₃；CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
（4）CO₂被濃NaOH溶液吸收，錐形瓶內的氣壓成小，外界大氣壓大于錐形瓶內的氣壓，使氣球脹大．  化學方程式為   2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O  
（5）CO與Fe₂O₃反應生成鐵和二氧化碳，化學方程式為 Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂  檢驗二氧化碳應用澄清石灰水，故順序為C→D→B  一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，故應將尾氣點燃或進行收集處理．
（6）反應前后燒杯內質量的減少量即為生成的二氧化碳的質量，根據(jù)化學方程式中二氧化碳的質量可求出碳酸鈣的質量，進而求出雜質的質量分數(shù)．
生成CO₂的質量為：12.5 g+50 g-58.1g=4.4g  
設石灰石中CaCO₃的質量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O  
100              44
x               4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g
石灰石中雜質的質量分數(shù)為：$\frac{12.5g-10g}{12.5g}$×100%=20%
故答案為：（1）CO₂；       
（2）C；
（3）CaCO₃；    CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
（4）CO₂被濃NaOH溶液吸收，錐形瓶內的氣壓成小，外界大氣壓大于錐形瓶內的氣壓，使氣球脹大．     2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O  
（5）①Fe₂O₃+3C0$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；   ②C→D→B；③將尾氣點燃或進行收集等． 
（6）石灰石中雜質的質量分數(shù)為20%．

點評 本題考查學生利用元素周期表中的一個小格中來獲取信息解答習題，考查學生分析信息利用信息的能量，并明確不同位置的數(shù)字的意義來解答．