Question

如同氧元素一样，碳元素的单质及化合物在生产生活实际中也有着十分广泛的应用．请根据你掌握的知识回答下列问题：
（1）重要档案或票据，一般都要求运用碳素墨水笔书写，其理论依据是

 

；
（2）C₆₀是一种重要的碳单质，虽已在生产中有了广泛应用，但我们对其性质的了解还不多．请根据物质的组成决定物质性质的原理，推测写出C₆₀这种碳单质可能具有的两种化学性质

 

．
（3）焦炭是工业上高炉炼铁的重要原料之一，它们在高炉中发生了一系列化学反应，其中CO使氧化铁转化为铁，就是最重要的反应之一，请写出该反应的化学方程式：

 

．
（4）小章同学准备在实验室用如图所示装置模拟工业炼铁．其中：
①实验中产生的现象主要有：

 

、

 

．
②装置图中澄清石灰水的作用是

 

，其中所发生的反应的化学方程式是

 

．
③某同学实验完成后，发现过量的澄清石灰水增重4.4g，则该同学通入装置的CO气体质量肯定大于

 

，其理由是

 

．

Answer 1

考点：一氧化碳还原氧化铁,碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据碳在常温下的性质分析回答；
（2）根据碳所具有的化学性质：可燃性和还原性进行解答；
（3）可以根据炼铁原理及化学方程式的书写要求等方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．
（4）根据已有的知识进行分析，炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳和实验中的实验现象进行解答．

解答：解：
（1）在书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水，这是因为在常温下碳的化学性质不活泼，能保存长久不褪色；
（2）根据碳所具有的化学性质：可燃性和还原性；
（3）仔细分析炼铁高炉中反应可知，碳首先生成二氧化碳放出大量的热量，可供还原铁矿石提供热量，然后和焦炭反应生成CO，然后再还原还原铁矿石．炼铁原理的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
（4）①实验中产生的现象主要有：红色固体变黑、澄清石灰水变浑浊；
故答案为：红色固体变黑；澄清石灰水变浑浊；
②装置图中澄清石灰水的作用是检验产物二氧化碳；则化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0
故答案为：检验产物二氧化碳；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0
③某同学实验完成后，发现“过量的澄清石灰水增重4.4g”，根据Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂可知，并且一氧化碳反应前和反应后，都得通入一会儿，故一氧化碳要过量；则该同学通人装置的CO气体质量大于2.8g，原因是有一部分一氧化碳没有参加反应．
故答案为：大于；有一部分一氧化碳没有参加反应．
故答案为：（1）在常温下碳的化学性质不活泼，能保存长久不褪色；
（2）可燃性和还原性．
（3）Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂．
（4）①红色固体变黑、澄清石灰水变浑浊．
②检验产物二氧化碳，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0．
③2.8g，有一部分一氧化碳没有参加反应．

点评：本题考查了高炉炼铁的原理以及实验中的注意点（先通气体后加热，尾气处理）和实验现象（粉末由红变黑，石灰水变浑浊）．