Question

18．碳和碳的氧化物在生產和生活中有著廣泛的應用．
（1）下列物質的用途中，利用了石墨能導電的是④（填序號，下同）；利用了金剛石硬度大的是①③．

（2）炭雕是活性炭成型技術與傳統(tǒng)雕刻工藝的完美結合，因為活性炭
有疏松多孔的結構，具有吸附能力，所以，炭雕即可以凈化室內空氣，又可以美化居住環(huán)境．
（3）二氧化碳是可以利用的重要資源．如在一定條件下可以制造金剛石，請將此反應的化學方程式補充完整：3CO₂+4Na   $\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$ C（金剛石）+2X，X的化學式為Na₂CO₃．
（4）碳單質具有可燃性，在封閉容器內有12g木炭和22g氧氣，引燃木炭，充分燃燒，容器內最后剩余的物質是CO、CO₂（填寫物質化學式）．

Answer 1

分析 （1）性質決定物質的用途，可以根據給出的物質，考慮其用途，進行合理的選擇．
（2）活性炭具有吸附性，能吸附異味和色素．
（3）由質量守恒定律：反應前后，原子種類、數目均不變，據此由反應的化學方程式推斷生成物X的化學式．
（4）碳和氧氣反應可以生成二氧化碳也可以生成一氧化碳．所以可以根據極端法求出碳和氧氣反應生成二氧化碳時碳和氧氣的質量比，生成一氧化碳時的碳和氧氣的質量比．然后根據題干中碳和氧氣的質量比進行分析判斷．

解答 解：（1）石墨具有優(yōu)良的導電性，可用作電極；金剛石是天然存在的最硬的物質，可用于制作玻璃刀、鉆探機的鉆頭；故填：④，①③；
（2）炭雕是活性炭成型技術與傳統(tǒng)雕刻工藝的完美結合，是因為活性炭具有吸附性，能吸附異味和色素，凈化室內空氣．故填：吸附；
（3）根據反應的化學方程式3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$C（金剛石）+2X，反應物中碳、氧、鈉原子個數分別為3、6、4，反應后的生成物中碳、氧、鈉原子個數分別為1、0、0，根據反應前后原子種類、數目不變，則2X中含有4個鈉原子、2個碳原子和6個氧原子，則每個X分子由2個鈉原子、1個碳原子和3個氧原子構成，則物質X的化學式為Na₂CO₃．故填：Na₂CO₃；
（4）解：根據化學方程式 2C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO；C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂可知，
當 m（C）：m（O₂）=$\frac{24}{32}$=$\frac{3}{4}$時，二者恰好完全反應生成CO；
當 m（C）：m（O₂）=$\frac{12}{32}$=$\frac{3}{8}$時，二者恰好完全反應生成CO₂，
由題給條件 m（C）：m（O₂）=$\frac{12g}{22g}$=$\frac{6}{11}$，介于$\frac{3}{4}$和$\frac{3}{8}$之間，說明生成物中既有CO也有CO₂．
故答案為：CO、CO₂．

點評 本題主要考查學生對完全反應和不完全反應以及物質在反應中的質量關系的認識．解題時，學生需根據化學方程式認真分析物質在反應中的質量關系，才能正確解答．