Question

18．碳和碳的氧化物在生产和生活中有着广泛的应用．
（1）下列物质的用途中，利用了石墨能导电的是④（填序号，下同）；利用了金刚石硬度大的是①③．

（2）炭雕是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合，因为活性炭
有疏松多孔的结构，具有吸附能力，所以，炭雕即可以净化室内空气，又可以美化居住环境．
（3）二氧化碳是可以利用的重要资源．如在一定条件下可以制造金刚石，请将此反应的化学方程式补充完整：3CO₂+4Na   $\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$ C（金刚石）+2X，X的化学式为Na₂CO₃．
（4）碳单质具有可燃性，在封闭容器内有12g木炭和22g氧气，引燃木炭，充分燃烧，容器内最后剩余的物质是CO、CO₂（填写物质化学式）．

Answer 1

分析 （1）性质决定物质的用途，可以根据给出的物质，考虑其用途，进行合理的选择．
（2）活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素．
（3）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式．
（4）碳和氧气反应可以生成二氧化碳也可以生成一氧化碳．所以可以根据极端法求出碳和氧气反应生成二氧化碳时碳和氧气的质量比，生成一氧化碳时的碳和氧气的质量比．然后根据题干中碳和氧气的质量比进行分析判断．

解答 解：（1）石墨具有优良的导电性，可用作电极；金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于制作玻璃刀、钻探机的钻头；故填：④，①③；
（2）炭雕是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合，是因为活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，净化室内空气．故填：吸附；
（3）根据反应的化学方程式3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$C（金刚石）+2X，反应物中碳、氧、钠原子个数分别为3、6、4，反应后的生成物中碳、氧、钠原子个数分别为1、0、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X中含有4个钠原子、2个碳原子和6个氧原子，则每个X分子由2个钠原子、1个碳原子和3个氧原子构成，则物质X的化学式为Na₂CO₃．故填：Na₂CO₃；
（4）解：根据化学方程式 2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO；C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂可知，
当 m（C）：m（O₂）=$\frac{24}{32}$=$\frac{3}{4}$时，二者恰好完全反应生成CO；
当 m（C）：m（O₂）=$\frac{12}{32}$=$\frac{3}{8}$时，二者恰好完全反应生成CO₂，
由题给条件 m（C）：m（O₂）=$\frac{12g}{22g}$=$\frac{6}{11}$，介于$\frac{3}{4}$和$\frac{3}{8}$之间，说明生成物中既有CO也有CO₂．
故答案为：CO、CO₂．

点评 本题主要考查学生对完全反应和不完全反应以及物质在反应中的质量关系的认识．解题时，学生需根据化学方程式认真分析物质在反应中的质量关系，才能正确解答．