Question

碳元素是組成物質的基本元素，“碳循環(huán)”也是自然界重要的循環(huán)，根據(jù)所學完成下題：
（1）碳元素形成的單質除金剛石、石墨外，還有一種物質的分子類似足球狀，這種物質的化學式為

 

，它們都屬于

 

（選填“有機物”、“無機物”或“單質”）
（2）化石燃料主要包括煤、石油 和天然氣，都含有碳元素，其中天然氣的主要成分是

 

 （寫化學式），其完全燃燒的化學方程式是

 

（3）鈦和鈦合金被譽為21世紀最有前景的金屬材料．地球表面富含鈦鐵礦石，鈦鐵礦石的主要成分是FeTiO₃．濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦（精礦）發(fā)生的化學反應：FeTiO₃+3H₂SO₄═Ti（SO₄）₂+X+3H₂O，在反應過程中，元素的化合價都不變．
①X的化學式是

 

；其中FeTiO₃中鈦元素的化合價是

 

．
②鐵比鈦易生銹，請寫出用稀鹽酸除銹的化學方程式

 

．
（4）CO₂常用于滅火，但鎂著火不能用 CO₂滅火，原因是它們能發(fā)生反應，請寫出該置換反應的化學方程式

 

（5）從Ca、C、K、H、O、N六種元素中選擇適當?shù)脑�素按要求填空．寫出符合下列要求的物質的化學式：常用的復合肥

 

；充入食品包裝袋中可防腐的單質

 

；一種用作建筑材料的鹽

 

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

 

．

Answer 1

考點：碳元素組成的單質,酸的化學性質,化學式的書寫及意義,有關元素化合價的計算,質量守恒定律及其應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,化石燃料及其綜合利用

專題：化學與能源,化學用語和質量守恒定律,碳單質與含碳化合物的性質與用途

分析：（1）根據(jù)物質的構成寫出化學式，根據(jù)單質的特點考慮物質分類；（2）根據(jù)天然氣的成分寫出化學式，根據(jù)題中給出的反應，寫出反應的方程式；（3）①根據(jù)質量守恒定律，反應前后原子種類數(shù)目均不變推斷X的化學式；根據(jù)化合價原則求出FeTiO₃中．②根據(jù)鐵銹的主要成是氧化鐵與鹽酸的反應，寫出反應的化學方程式；（4）根據(jù)方程式的書寫方法寫出化學方程式；（5）首先根據(jù)題意確定物質的化學名稱，然后根據(jù)題目所提供的元素、書寫化學式的方法和步驟寫出物質的化學式即可；（6）根據(jù)方程式的書寫方法寫出化學方程式．

解答：解：（1）碳元素形成的單質除金剛石、石墨外，還有一種物質的分子類似足球狀，它的每一個分子是由60個碳原子構成的，這種物質的化學式為C₆₀，它們都是由碳元素組成的純凈物，屬于單質．
（2）天然氣的主要成分是CH₄，其完全燃燒生成了二氧化碳和水，反應的化學方程式是：CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O．
（3）①在FeTiO₃+3H₂SO₄═Ti（SO₄）₂+X+3H₂O的左邊有鐵、鈦、氧、氫、硫的個數(shù)分別是：1、1、15、6、3，左邊有鈦、氧、氫、硫的個數(shù)分別是：1、11、6、2，由質量守恒定律反應前后原子的種類及數(shù)目不變，所以，X的化學式是FeSO₄．由于在反應過程中，元素的化合價都不變，鐵顯+2價，在FeTiO₃中，氧顯-2價，設鈦元素的化合價為a，則+2+a+（-2）×3=0．所以．a=+4．
②鐵銹的主要成是氧化鐵，與鹽酸的反應生成了氯化鐵和水，反應的方程式是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（4）CO₂常用于滅火，但鎂著火不能用CO₂滅火，原因是它們能發(fā)生反應，生成了氧化鎂和和碳，該反應的化學方程式是：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C．
（5）根據(jù)提供的元素，硝酸鉀含有氮元素和鉀元素，屬于復合肥，其化學式為：KNO₃；氮氣化學性質不活潑，是充入食品包裝袋中可防腐的單質，其化學式為：N₂；碳酸鈣是一種用作建筑材料的鹽，其化學式為：CaCO₃．
（6）反應物是鈉和二氧化碳，生成物是碳酸鈉和碳，用觀察法配平即可，所以方程式是：3CO₂+4Na

440℃  .

高壓

2Na₂CO₃+C
故答為：（1）C₆₀；單質；（2）CH₄；CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O；（3）①FeSO₄；+4；②Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；（4）2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C；（5）KNO₃；N₂；CaCO₃；（6）3CO₂+4Na

440℃  .

高壓

2Na₂CO₃+C．

點評：本題主要考查化學方程式的書寫和化合價的原則，難度稍大．不管是書寫什么化學方程式，都要依據(jù)質量守恒定律和化學方程式的書寫方法．本題中所寫化學方程式的條件比平時所學的化學反應的條件復雜，但仍然依據(jù)條件的標注方法來書寫．