Question

4．二氧化碳和鈉在一定條件下可制得金剛石，其化學方程式為3CO₂+4Na═2X+C（金剛石）．設N_A為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關此反應的敘述中，不正確的是（　�。�

• A． 1 mol C（金剛石）中含有C-C鍵的數(shù)目為2N_A
• B． 當有0.4 mol Na參與反應時，被還原的CO₂為0.3N_A
• C． 金剛石與石墨之間的轉化為化學變化
• D． X的化學式為Na₂CO₃

Answer 1

分析 A．金剛石中每個C原子成4個C-C，每個C-C鍵為1個C原子提供$\frac{1}{2}$，故1mol金剛石中含有C-C鍵為1mol×$\frac{1}{2}$×4=2mol，再根據(jù)N=nN_A計算；
B．根據(jù)方程式計算參加反應的二氧化碳，由原子守恒可知，X為Na₂CO₃，被還原的二氧化碳生成碳，由碳原子守恒可知被還原的二氧化碳占$\frac{1}{3}$，再根據(jù)N=nN_A計算；
C．有新物質生成的為化學變化；
D．根據(jù)原子守恒判斷X的化學式；

解答 解：A．金剛石中每個C原子成4個C-C，每個C-C鍵為1個C原子提供$\frac{1}{2}$，故1mol金剛石中含有C-C鍵為1mol×$\frac{1}{2}$×4=2mol，故含有C-C數(shù)目為2mol×N_Amol^-1=2N_A，故A正確；
B．由原子守恒可知，X為Na₂CO₃，當有0.4mol Na參與反應時，參加反應的二氧化碳為0.4mol×$\frac{3}{4}$=0.3mol，被還原的二氧化碳生成碳，由碳原子守恒可知被還原的二氧化碳占$\frac{1}{3}$，故被還原的二氧化碳為0.3mol×$\frac{1}{3}$×N_Amol^-1=0.1N_A，故B錯誤；
C．金剛石與石墨是碳元素組成的結構不同的單質，故金剛石和石墨之間的相互轉化有新物質生成，是化學變化，故C正確；
D．反應前有3個C原子，6個O原子，4個Na原子，反應后除2X外有1個C原子，可推斷出2X由4個Na原子，2個C原子，6個O原子組成，則1個X組成為：2個Na原子，1個C原子，3個O原子，由此可推斷出X的化學式為：Na₂CO₃，故D正確；
故選B．

點評 本題考查了阿伏伽德羅常數(shù)的有關計算，熟練掌握公式的使用和物質的結構是解題關鍵，難度不大．