Question

碳元素是組成物質(zhì)的基本元素，“碳循環(huán)”也是自然界重要的循環(huán)，根據(jù)所學(xué)完成下題：
（1）碳元素形成的單質(zhì)除金剛石、石墨外，還有一種物質(zhì)的分子類似足球狀，這種物質(zhì)的化學(xué)式為

 

，它們都屬于

 

（選填“有機(jī)物”、“無(wú)機(jī)物”或“單質(zhì)”）
（2）化石燃料主要包括煤、石油 和天然氣，都含有碳元素，其中天然氣的主要成分是

 

 （寫化學(xué)式），其完全燃燒的化學(xué)方程式是

 

（3）鈦和鈦合金被譽(yù)為21世紀(jì)最有前景的金屬材料．地球表面富含鈦鐵礦石，鈦鐵礦石的主要成分是FeTiO₃．濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦（精礦）發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：FeTiO₃+3H₂SO₄═Ti（SO₄）₂+X+3H₂O，在反應(yīng)過程中，元素的化合價(jià)都不變．
①X的化學(xué)式是

 

；其中FeTiO₃中鈦元素的化合價(jià)是

 

．
②鐵比鈦易生銹，請(qǐng)寫出用稀鹽酸除銹的化學(xué)方程式

 

．
（4）CO₂常用于滅火，但鎂著火不能用 CO₂滅火，原因是它們能發(fā)生反應(yīng)，請(qǐng)寫出該置換反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

（5）從Ca、C、K、H、O、N六種元素中選擇適當(dāng)?shù)脑�素按要求填空．寫出符合下列要求的物質(zhì)的化學(xué)式：常用的復(fù)合肥

 

；充入食品包裝袋中可防腐的單質(zhì)

 

；一種用作建筑材料的鹽

 

．
（6）在440℃和高壓條件下，金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)能生成金剛石（C）和碳酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：碳元素組成的單質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),化學(xué)式的書寫及意義,有關(guān)元素化合價(jià)的計(jì)算,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,化石燃料及其綜合利用

專題：化學(xué)與能源,化學(xué)用語(yǔ)和質(zhì)量守恒定律,碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途

分析：（1）根據(jù)物質(zhì)的構(gòu)成寫出化學(xué)式，根據(jù)單質(zhì)的特點(diǎn)考慮物質(zhì)分類；（2）根據(jù)天然氣的成分寫出化學(xué)式，根據(jù)題中給出的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的方程式；（3）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子種類數(shù)目均不變推斷X的化學(xué)式；根據(jù)化合價(jià)原則求出FeTiO₃中．②根據(jù)鐵銹的主要成是氧化鐵與鹽酸的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；（4）根據(jù)方程式的書寫方法寫出化學(xué)方程式；（5）首先根據(jù)題意確定物質(zhì)的化學(xué)名稱，然后根據(jù)題目所提供的元素、書寫化學(xué)式的方法和步驟寫出物質(zhì)的化學(xué)式即可；（6）根據(jù)方程式的書寫方法寫出化學(xué)方程式．

解答：解：（1）碳元素形成的單質(zhì)除金剛石、石墨外，還有一種物質(zhì)的分子類似足球狀，它的每一個(gè)分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，這種物質(zhì)的化學(xué)式為C₆₀，它們都是由碳元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)．
（2）天然氣的主要成分是CH₄，其完全燃燒生成了二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O．
（3）①在FeTiO₃+3H₂SO₄═Ti（SO₄）₂+X+3H₂O的左邊有鐵、鈦、氧、氫、硫的個(gè)數(shù)分別是：1、1、15、6、3，左邊有鈦、氧、氫、硫的個(gè)數(shù)分別是：1、11、6、2，由質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后原子的種類及數(shù)目不變，所以，X的化學(xué)式是FeSO₄．由于在反應(yīng)過程中，元素的化合價(jià)都不變，鐵顯+2價(jià)，在FeTiO₃中，氧顯-2價(jià)，設(shè)鈦元素的化合價(jià)為a，則+2+a+（-2）×3=0．所以．a(chǎn)=+4．
②鐵銹的主要成是氧化鐵，與鹽酸的反應(yīng)生成了氯化鐵和水，反應(yīng)的方程式是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（4）CO₂常用于滅火，但鎂著火不能用CO₂滅火，原因是它們能發(fā)生反應(yīng)，生成了氧化鎂和和碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C．
（5）根據(jù)提供的元素，硝酸鉀含有氮元素和鉀元素，屬于復(fù)合肥，其化學(xué)式為：KNO₃；氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，是充入食品包裝袋中可防腐的單質(zhì)，其化學(xué)式為：N₂；碳酸鈣是一種用作建筑材料的鹽，其化學(xué)式為：CaCO₃．
（6）反應(yīng)物是鈉和二氧化碳，生成物是碳酸鈉和碳，用觀察法配平即可，所以方程式是：3CO₂+4Na

440℃  .

高壓

2Na₂CO₃+C
故答為：（1）C₆₀；單質(zhì)；（2）CH₄；CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O；（3）①FeSO₄；+4；②Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；（4）2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C；（5）KNO₃；N₂；CaCO₃；（6）3CO₂+4Na

440℃  .

高壓

2Na₂CO₃+C．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查化學(xué)方程式的書寫和化合價(jià)的原則，難度稍大．不管是書寫什么化學(xué)方程式，都要依據(jù)質(zhì)量守恒定律和化學(xué)方程式的書寫方法．本題中所寫化學(xué)方程式的條件比平時(shí)所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)的條件復(fù)雜，但仍然依據(jù)條件的標(biāo)注方法來(lái)書寫．