Question

多彩的“碳”，多姿的生活，讓我們一起走進(jìn)“碳”的世界．

（1）在元素周期表中，碳元素信息如圖1所示，碳元素的相對(duì)原子質(zhì)量為

 

．
（2）碳原子的核外電子數(shù)為6，其質(zhì)子數(shù)為

 

．
（3）很多天然礦石中含有碳元素，菱錳礦的主要成分是碳酸錳（MnCO₃），其中錳元素的化合價(jià)

 

．
（4）在440℃和高壓條件下，金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)能生成金剛石（C）和碳酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（5）“碳海綿”是已知最輕的固體材料（如圖2所示），由碳元素組成，具有多孔結(jié)構(gòu)，彈性好．它對(duì)石油有很強(qiáng)的吸附能力（不吸水），將吸入的石油擠出后仍可恢復(fù)原狀．下列關(guān)于碳海綿的說(shuō)法正確的是

 

（填字母序號(hào)）．
A．具有吸附性     
B．可重復(fù)使用     
C．可處理海上石油泄漏
（6）如圖3所示是天然氣主要成分甲烷燃燒的微觀模擬圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①在點(diǎn)燃的條件下，A到B的過(guò)程表示的是甲烷分子分解成碳原子和氫原子，氧分子分解成氧原子，B到C的過(guò)程表示的是

 

；
②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
③氫氣燃燒產(chǎn)物是水，被認(rèn)為是最清潔的燃料，其制備及燃燒的過(guò)程中發(fā)生如圖4化學(xué)反應(yīng)，微觀過(guò)程可用如圖4表示：圖中物質(zhì)，共有

 

種含有氫元素的化合物，參加反應(yīng)的甲烷與生成水的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：元素周期表的特點(diǎn)及其應(yīng)用,微粒觀點(diǎn)及模型圖的應(yīng)用,原子的有關(guān)數(shù)量計(jì)算,碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途,有關(guān)元素化合價(jià)的計(jì)算,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)模擬圖型,化學(xué)用語(yǔ)和質(zhì)量守恒定律,碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途

分析：（1）根據(jù)圖中元素周期表可以獲得的信息：左上角的數(shù)字表示原子序數(shù)；字母表示該元素的元素符號(hào)；中間的漢字表示元素名稱(chēng)；漢字下面的數(shù)字表示相對(duì)原子質(zhì)量，進(jìn)行分析解答．
（2）根據(jù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)；
（3）化合物中，元素化合價(jià)的代數(shù)和為零；
（4）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)題目中給予的信息，可以判斷碳海綿的性質(zhì)及其用途．
（6）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)微觀圖分析化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)．
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，相對(duì)分子質(zhì)量乘化學(xué)計(jì)量數(shù)求出質(zhì)量比

解答：解：
（1）根據(jù)圖中元素周期表可知碳元素的相對(duì)原子質(zhì)量為12.01；
（2）根據(jù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，碳原子的核外電子數(shù)為6，其質(zhì)子數(shù)為6；
（3）設(shè)錳元素的化合價(jià)為x，則有：x+（+4）+（-2）×3=0，x=+2；故填：+2；  
（4）在440℃和高壓條件下，金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂

440℃  .

高壓

2Na₂CO₃+C；故填：4Na+3CO₂

440℃  .

高壓

2Na₂CO₃+C；
（5）由給予的信息可知，碳海綿對(duì)石油有很強(qiáng)的吸附能力，說(shuō)明對(duì)石油具有吸附性，可以處理海上石油泄漏，將吸入的石油擠出后仍可恢復(fù)原狀，說(shuō)明可重復(fù)使用；故填：ABC．
（6）①由微觀模型圖可以看出由B到C的過(guò)程表示（一個(gè)）碳原子和（兩個(gè)）氧原子結(jié)合成（一個(gè)）二氧化碳分子，（一個(gè)）氧原子和（兩個(gè)）氫原子結(jié)合成（一個(gè)）水分子，原子重新結(jié)合成分子的過(guò)程．
②化學(xué)方程式為：CH₄+2O2

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O，
③根據(jù)圖示可知有兩種，反應(yīng)的化學(xué)方程式，相對(duì)分子質(zhì)量乘化學(xué)計(jì)量數(shù)可求出質(zhì)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℃  .

高壓

2Na₂CO₃+C
（5）ABC 
（6）①（一個(gè)）碳原子和（兩個(gè)）氧原子結(jié)合成（一個(gè)）二氧化碳分子，（一個(gè)）氧原子和（兩個(gè)）氫原子結(jié)合成（一個(gè)）水分子，原子重新結(jié)合成分子的過(guò)程．
②CH₄+2O2

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O
③兩   4：9

點(diǎn)評(píng)：本題難度不大，了解原子結(jié)構(gòu)示意圖的意義、靈活運(yùn)用元素周期表中元素的信息是正確解題的關(guān)鍵．由碳元素組成的單質(zhì)，例如金剛石、石墨、活性炭等，具有穩(wěn)定性、可燃性，活性炭疏松多孔，具有吸附性，由此可以判斷“碳海綿”的性質(zhì)．化學(xué)反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變．會(huì)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖寫(xiě)化學(xué)方程式，會(huì)求原子團(tuán)中某元素的化合價(jià)．