Question

3．碳元素是组成物质的基本元素，“碳循环”也是自然界重要的循环，根据所学完成下题：
（1）碳元素形成的单质除金刚石、石墨外，还有一种物质的分子类似足球状，这种物质的化学式为C₆₀，它们都属于单质（选填“有机物”、“无机物”或“单质”）
（2）化石燃料主要包括煤、石油 和天然气，都含有碳元素，其中天然气的主要成分是CH₄（写化学式），其完全燃烧的化学方程式是CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）CO₂常用于灭火，但镁着火不能用 CO₂灭火，原因是它们能发生反应，请写出该置换反应的化学方程式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C
（4）矿石中含碳元素，菱锰矿的成分是碳酸锰（ MnCO₃），其中锰元素的化合价为+2．
（5）在 440℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石（C）和碳酸钠，该反应的化学方程式为3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;440℃\;}}{高压}$2Na₂CO₃+C．

Answer 1

分析 根据物质的构成写出化学式；根据题中给出的反应，写出反应的方程式；根据化合价原则，由化学式求出元素的化合价．

解答 解：（1）碳元素形成的单质除金刚石、石墨外，还有一种物质的分子类似足球状，它的每一个分子是由60个碳原子构成的，这种物质的化学式为C₆₀，它们都是由碳元素组成的纯净物，属于单质．
（2）天然气的主要成分是CH₄，其完全燃烧生成了二氧化碳和水，反应的化学方程式是：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）CO₂常用于灭火，但镁着火不能用CO₂灭火，原因是它们能发生反应，生成了氧化镁和和碳，该反应的化学方程式是：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（4）在碳酸锰（MnCO₃）中，由于碳酸根的化合价为-2价，由化合物中正负化合价的代数和为0可推出，锰的化合价+2．
（4）在440℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石（C）和碳酸钠，该反应的化学方程式为3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;440℃\;}}{高压}$2Na₂CO₃+C．
故答为：（1）C₆₀，单质；（2）CH₄，CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；（3）2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；（4）+2；（4）3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;440℃\;}}{高压}$2Na₂CO₃+C．

点评 本题主要考查化学方程式的书写和化合价的原则，难度稍大．不管是书写什么化学方程式，都要依据质量守恒定律和化学方程式的书写方法．本题中所写化学方程式的条件比平时所学的化学反应的条件复杂，但仍然依据条件的标注方法来书写．