Question

7．.碳和碳的氧化物在生产和生活中有着广泛的应用．
（1）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．
（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$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$C（金刚石）+2X，X的化学式为Na₂CO₃，反应中涉及到的物质属于单质的为Na、C（填化学式），标出X中碳元素的化合价+4．

Answer 1

分析 （1）根据石墨具有优良的导电性、金刚石是天然存在的最硬的物质，进行分析解答．
（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；由同种元素组成的纯净物是单质．

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．
（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．
（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．反应中涉及到的物质中碳是由一种元素组成的纯净物，属于单质，其化学式为：C．在碳酸钠中，钠元素显+1价，氧元素显-2价，设其中碳元素的化合价为x，则（+1）×2+x+（-2）×3=0，x=+4；
故答案为：（1）④；①③；（2）吸附；（3）Na₂CO₃；Na、C；+4．

点评 本题难度不大，掌握碳单质的性质与用途、质量守恒定律、单质的特征等是正确解答本题的关键．