Question

多彩的“碳”，多姿的生活，让我们一起走进“碳”的世界．

（1）在元素周期表中，碳元素信息如图1所示，碳元素的相对原子质量为

 

．
（2）碳原子的核外电子数为6，其质子数为

 

．
（3）很多天然矿石中含有碳元素，菱锰矿的主要成分是碳酸锰（MnCO₃），其中锰元素的化合价

 

．
（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

 

．
（5）“碳海绵”是已知最轻的固体材料（如图2所示），由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好．它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状．下列关于碳海绵的说法正确的是

 

（填字母序号）．
A．具有吸附性     
B．可重复使用     
C．可处理海上石油泄漏
（6）如图3所示是天然气主要成分甲烷燃烧的微观模拟图，请回答下列问题：

①在点燃的条件下，A到B的过程表示的是甲烷分子分解成碳原子和氢原子，氧分子分解成氧原子，B到C的过程表示的是

 

；
②该反应的化学方程式为

 

．
③氢气燃烧产物是水，被认为是最清洁的燃料，其制备及燃烧的过程中发生如图4化学反应，微观过程可用如图4表示：图中物质，共有

 

种含有氢元素的化合物，参加反应的甲烷与生成水的质量比为

 

．

Answer 1

考点：元素周期表的特点及其应用,微粒观点及模型图的应用,原子的有关数量计算,碳单质的物理性质及用途,有关元素化合价的计算,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：化学反应模拟图型,化学用语和质量守恒定律,碳单质与含碳化合物的性质与用途

分析：（1）根据图中元素周期表可以获得的信息：左上角的数字表示原子序数；字母表示该元素的元素符号；中间的汉字表示元素名称；汉字下面的数字表示相对原子质量，进行分析解答．
（2）根据核内质子数等于核外电子数；
（3）化合物中，元素化合价的代数和为零；
（4）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写化学方程式；
（5）根据题目中给予的信息，可以判断碳海绵的性质及其用途．
（6）根据化学反应微观图分析化学反应的实质及化学方程式的书写．
根据反应的化学方程式，相对分子质量乘化学计量数求出质量比

解答：解：
（1）根据图中元素周期表可知碳元素的相对原子质量为12.01；
（2）根据核内质子数等于核外电子数，碳原子的核外电子数为6，其质子数为6；
（3）设锰元素的化合价为x，则有：x+（+4）+（-2）×3=0，x=+2；故填：+2；  
（4）在440℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为：4Na+3CO₂

440℃  .

高压

2Na₂CO₃+C；故填：4Na+3CO₂

440℃  .

高压

2Na₂CO₃+C；
（5）由给予的信息可知，碳海绵对石油有很强的吸附能力，说明对石油具有吸附性，可以处理海上石油泄漏，将吸入的石油挤出后仍可恢复原状，说明可重复使用；故填：ABC．
（6）①由微观模型图可以看出由B到C的过程表示（一个）碳原子和（两个）氧原子结合成（一个）二氧化碳分子，（一个）氧原子和（两个）氢原子结合成（一个）水分子，原子重新结合成分子的过程．
②化学方程式为：CH₄+2O2

点燃  .

CO₂+2H₂O，
③根据图示可知有两种，反应的化学方程式，相对分子质量乘化学计量数可求出质量比；
（12+1×4）：2（1×2+16）=16：36=4：9
答案：
（1）12.01
（2）6
（3）+6
（4）4Na+3CO₂

440℃  .

高压

2Na₂CO₃+C
（5）ABC 
（6）①（一个）碳原子和（两个）氧原子结合成（一个）二氧化碳分子，（一个）氧原子和（两个）氢原子结合成（一个）水分子，原子重新结合成分子的过程．
②CH₄+2O2

点燃  .

CO₂+2H₂O
③两   4：9

点评：本题难度不大，了解原子结构示意图的意义、灵活运用元素周期表中元素的信息是正确解题的关键．由碳元素组成的单质，例如金刚石、石墨、活性炭等，具有稳定性、可燃性，活性炭疏松多孔，具有吸附性，由此可以判断“碳海绵”的性质．化学反应前后原子种类、数目不变．会根据化学反应的微观示意图写化学方程式，会求原子团中某元素的化合价．