Question

15．碳和碳的化合物都是非常重要的物质．
（1）画出碳原子的结构示意图，碳原子的核电荷数为6．
（2）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，由分子构成的是如图1中的C（填序号）．

（3）古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色，原因是墨中主要成分碳具有常温稳定性．图2是木炭还原氧化铜的实验，大试管中的反应体现了碳的还原性，其反应的化学方程式是C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，酒精灯加网罩的目的集中火焰，提高温度．
（4）碳和部分碳的化合物间转化关系如图3所示．
①物质X的化学式为CO₂；
②在物质的分类中，CO属于ABD；（填标号）
A．纯净物     B．化合物    C．单质     D．氧化物
③从图中任选一种物质，它的一种用途CO₂灭火；
④写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式CO₂+H₂O=H₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根据原子结构示意图的画法来分析；
（2）金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的．C₆₀是由分子构成的；
（3）根据碳的化学性质在通常情况下比较稳定，不容易与其它物质发生化学反应，在高温条件下具有还原性分析回答；
（4）根据碳及其化合物之间的转化关系来分析解答．

解答 解：（1）碳原子核内有6个质子，核外电子排布为：2、4结构，质子数=核电荷数，故填：；6；
（2）由结构模型图可看出：A、B是由碳原子构成的，只有C是由分子构成；故填：C；
（3）古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色，原因是墨中主要成分碳具有稳定性．如图2是木炭还原氧化铜的实验，大试管中的反应体现了碳的还原性，其反应的化学方程式是：C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，单质碳的还原性可以用于冶金工业．酒精灯加网罩的目的集中火焰，提高温度；故填：稳定；C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；集中火焰，提高温度；
（4）①根据图中的信息可以知道X为二氧化碳，可以写出该物质的化学式；故填：CO₂；
②CO是由两种元素组成纯净物，所以CO属于化合物，由两种元素组成的，并且含有氧元素，属于氧化物；故填：ABD；
③CO可作燃料（或CO₂用于人工降雨、灭火；C用作燃料；CO作还原剂等）；故填：CO₂灭火（其他合理答案均可）；
④碳和氧气反应生成二氧化碳、一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳、二氧化碳和水反应生成碳酸等都是化合反应，故可以写出属于化合反应的化学方程式；
故填：CO₂+H₂O=H₂CO₃（其他合理答案均可）．

点评 本题主要考查原子结构和碳的化学性质等方面的知识，解答时应该掌握原子结构示意图的含义，要理解碳的性质特别是通常情况下化学性质稳定的内容．