Question

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主要內容：
（1）自然界CO₂來源途徑有       （任寫一種）。
（２）任何物質都有兩面性，CO₂對人類的正面影響是          ，不利影響是           。
（3）人類降低空氣中的CO₂含量的研究有兩個方向，一是減少CO₂的排放，二是增加CO₂的消耗，請寫出一條你能做到的消耗CO₂的方式或途經        。

（4）A、B、C、D四種物質是初中已學過的主要物質，B、C是組成元素完全相同的化合物；A是固體單質；在一定條件下，A燃燒可生成B或C ；D是實驗室制取C的原料。它們之間有如圖所示的轉化關系（部分物質和反應條件已經略去）。①A在一定條件下可燃燒生成B或C,由此可得出什么結論。
②寫出D轉化為C的化學方程式。
（5）鎂條在空氣中燃燒，不僅生成氧化鎂，還有少量鎂與二氧化碳反應生成一種單質和鎂的氧化物。
①寫出鎂與二氧化碳反應的化學方程式                           
②通過上述反應，你可以得到哪些信息                           
（6）稱取20g石灰石樣品，（假設雜質即不溶于水，也不與其他物質反應），向其中加入100g一定溶質質量分數的稀鹽酸，恰好完全反應，稱得剩余固液混合物的質量為113.4g。試計算石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數。

Answer 1

（1）化石燃料燃燒 （或動植物呼吸等）    （2）植物光合作用等  溫室效應
（3）植樹造林等
（4）反應物的用量不同，生成物不同  CaCO₃CaO +CO₂↑或CaCO₃ +2HCl = CaCl₂ +H₂O +CO₂↑
（5）2Mg +CO₂  2MgO + C     支持燃燒的不只有氧氣，二氧化碳也能支持燃燒 （或鎂著火時，不能用二氧化碳滅火等）
（6）75％

試題分析：（1）自然界中的二氧化碳的來源主要是化石燃料的燃燒和動植物的呼吸作用；
（2）二氧化碳是光合作用的主要原料，故其有利之處是參與植物的光合作用，制造有機物和氧氣；但是二氧化碳在空氣中的含量過高則會導致溫室效應的出現；
（3）由于植物的光合作用能消耗二氧化碳，所以可通過植樹造林，增加綠化等方式來減少空氣中二氧化碳的含量；
（4）根據“A是固體單質，在一定條件下，A燃燒可生成B或C，且B、C是組成元素完全相同的化合物”，
可猜想A是碳，則B、C是二氧化碳和一氧化碳中的一種；再根據“D是實驗室制取C的原料”，可知C是二氧化碳，所以D是碳酸鈣，則B是一氧化碳。帶入驗證，正確。
①碳在氧氣充足的情況下會生成二氧化碳，在氧氣量不足的情況下會生成一氧化碳，是由氧氣的量的不同導致的，所以由此可得出結論：反應物的用量不同，則生成物不同。
②碳酸鈣轉化為二氧化碳，可以是石灰石的高溫分解，生成氧化鈣和二氧化碳，故反應的化學方程式為CaCO₃CaO +CO₂↑；也可以是石灰石和稀鹽酸反應，生成氯化鈣、水和二氧化碳，故反應的化學方程式為CaCO₃ +2HCl = CaCl₂ +H₂O +CO₂↑。
（5）根據質量守恒定律可知，反應前后的元素種類不變，所以鎂與二氧化碳反應生成單質碳和氧化鎂，故其反應的化學方程式為2Mg +CO₂  2MgO + C；由此可知，燃燒可以不需要氧氣，即支持燃燒的不只有氧氣，二氧化碳也能支持燃燒。
（6）根據題意可知，石灰石和稀鹽酸反應，生成氯化鈣、水和二氧化碳，故反應的化學方程式為CaCO₃ +2HCl = CaCl₂ +H₂O +CO₂↑，由于反應中有二氧化碳氣體生成并逸出，故反應后的質量會變小，依據質量守恒定律可知，反應前后物質的質量之差就是生成二氧化碳的質量，即二氧化碳的質量=20g+100g-113.4g=6.6g；而后利用該反應的方程式求出碳酸鈣的質量，即可計算出石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數。
解：設碳酸鈣的質量為x  
CaCO₃ +2HCl = CaCl₂ +H₂O +CO₂↑
100                    44
x                     6.6g
100：44=x：6.6g
解得x=15g
則樣品中碳酸鈣的質量分數=×100％=75％
答：該樣品中碳酸鈣的質量分數是75%。
點評：本題是與碳有關的知識的考查，解題的關鍵是掌握有關物質的性質；在解推斷題時，可根據題中的條件進行有目的假設，然后沿著假設進行推導，只要各步都滿足，假設就成立，如不滿足，可再假設，再驗證；關于方程式的計算，解題的關鍵是要會利用質量守恒定律，由反應前后質量的變化計算出反應放出二氧化碳的質量，然后再根據相關的化學反應方程式，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可。