Question

碳是形成化合物種類最多的元素，含碳物質(zhì)是中學(xué)化學(xué)研究的重要內(nèi)容．

（1）碳元素的化學(xué)性質(zhì)與其原子的

最外層電子數(shù)

關(guān)系密切．
（2）圖1為元素周期表中的一格，下列說法不正確的是

D

（填標(biāo)號）．
A．碳元素屬于非金屬元素
B．碳原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為6
C．碳元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為圖4
D．碳的相對原子質(zhì)量為12.01g
（3）寫出圖2裝置中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；實(shí)驗(yàn)室確定氣體發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮的因素是

反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件等

；檢查該裝置的氣密性的方法是：將該裝置中導(dǎo)氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，往長頸漏斗中注入水至液面高出漏斗頸的下端管口，若能觀察到

漏斗頸中形成一段穩(wěn)定的水柱（或液面不再下降）

現(xiàn)象，即可證明裝置不漏氣．
（4）甲、乙、丙都是常見含有碳元素的物質(zhì)，它們之間有如圖3所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分物質(zhì)和反應(yīng)條件已略去）．其中甲和丙都可以作燃料，乙和丙中所含的元素種類相同．乙能引起“溫室效應(yīng)”，則乙的化學(xué)式為

CO₂

；甲轉(zhuǎn)化為乙的途徑有多種，寫出通過置換反應(yīng)的方式甲轉(zhuǎn)化為乙的化學(xué)方程式為

2Fe₂O₃+3C

高溫  .

4Fe+3CO₂↑

．從微觀的角度解釋乙、丙性質(zhì)有差異的原因是

兩種物質(zhì)的分子構(gòu)成不同

．
（5）工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵．現(xiàn)用50t含80%氧化鐵的赤鐵礦石最多能冶煉出多少噸鐵？

Answer 1

分析：（1）元素原子的最外層電子數(shù)決定了元素的性質(zhì)，可以據(jù)此解答；
（2）根據(jù)元素周期表所表達(dá)的信息進(jìn)行分析、判斷；
（3）二氧化碳的實(shí)驗(yàn)制法來書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中選擇制取氣體裝置的注意事項(xiàng)完成解答；
（4）根據(jù)甲和丙都能作為燃料，可以生成乙，并且乙能引起“溫室效應(yīng)”可以判斷乙為二氧化碳，而乙和丙中所含的元素種類相同，所以丙為一氧化碳，又根據(jù)甲轉(zhuǎn)化為乙的途徑有多種，所以可以判斷甲為碳單質(zhì)，可以據(jù)此解答；
（5）根據(jù)氧化鐵的質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式可以完成解答．

解答：解：（1）元素原子的最外層電子數(shù)決定了元素的性質(zhì)，碳元素的化學(xué)性質(zhì)與其原子的最外層電子數(shù)關(guān)系密切；
（2）A、碳是石字旁，屬于非金屬元素，故A說法正確；
B、原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)，碳原子的原子序數(shù)是6，則其質(zhì)子數(shù)是6，故B說法正確；
C、碳元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為圖4，故C說法正確；
D、相對原子質(zhì)量的單位為“1”，故D說法錯(cuò)誤．
故選D．
（3）實(shí)驗(yàn)室中用大理石和稀鹽酸反應(yīng)，而大理石的主要成分為碳酸鈣，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，實(shí)驗(yàn)室確定氣體發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，所以若將該裝置中導(dǎo)氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，往長頸漏斗中注入水至液面高出漏斗頸的下端管口，若裝置的氣密性好，則裝置內(nèi)會與外界隔絕，所以若能觀察到漏斗頸中形成一段穩(wěn)定的水柱（或液面不再下降），即可證明裝置不漏氣．
（4）根據(jù)甲和丙都能作為燃料，可以生成乙，并且乙能引起“溫室效應(yīng)”可以判斷乙為二氧化碳，而乙和丙中所含的元素種類相同，所以丙為一氧化碳，又根據(jù)甲轉(zhuǎn)化為乙的途徑有多種，所以可以判斷甲為碳單質(zhì)，碳單質(zhì)通過置換反應(yīng)得到二氧化碳的反應(yīng)通常為和金屬氧化物的反應(yīng)；一氧化碳和二氧化碳雖然組成元素相同，但是由于其原子的構(gòu)成不同，所以它們的性質(zhì)也有所不同．
（5）設(shè)50t含80%氧化鐵的赤鐵礦石最多能冶煉出鐵的質(zhì)量為X
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂      
160            112
50×80%t 
=40t           X   

160

112

=

40t

X

解得：X=28t 
答：現(xiàn)用50t含80%氧化鐵的赤鐵礦石最多能冶煉出28噸鐵．
故答案為：（1）最外層電子數(shù)；  
（2）C、D；  
（3）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；漏斗頸中形成一段穩(wěn)定的水柱（或液面不再下降）；
（4）CO₂；2Fe₂O₃+3C

高溫  .

4Fe+3CO₂↑；兩種物質(zhì)的分子構(gòu)成不同；
（5）28t．

點(diǎn)評：此題綜合考查了碳及碳的化合物的性質(zhì)及計(jì)算，綜合性強(qiáng)，要求學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識才能很好的解答本題．