Question

3．碳元素是組成物質的基本元素，“碳循環”也是自然界重要的循環，根據所學完成下題：
（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C₆₀，它們都屬于單質（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CH₄（寫化學式），其完全燃燒的化學方程式是CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）CO₂常用于滅火，但鎂著火不能用 CO₂滅火，原因是它們能發生反應，請寫出該置換反應的化學方程式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C
（4）礦石中含碳元素，菱錳礦的成分是碳酸錳（ MnCO₃），其中錳元素的化合價為+2．
（5）在 440℃和高壓條件下，金屬鈉與二氧化碳反應能生成金剛石（C）和碳酸鈉，該反應的化學方程式為3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;440℃\;}}{高壓}$2Na₂CO₃+C．

Answer 1

分析 根據物質的構成寫出化學式；根據題中給出的反應，寫出反應的方程式；根據化合價原則，由化學式求出元素的化合價．

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$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）CO₂常用于滅火，但鎂著火不能用CO₂滅火，原因是它們能發生反應，生成了氧化鎂和和碳，該反應的化學方程式是：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（4）在碳酸錳（MnCO₃）中，由于碳酸根的化合價為-2價，由化合物中正負化合價的代數和為0可推出，錳的化合價+2．
（4）在440℃和高壓條件下，金屬鈉與二氧化碳反應能生成金剛石（C）和碳酸鈉，該反應的化學方程式為3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;440℃\;}}{高壓}$2Na₂CO₃+C．
故答為：（1）C₆₀，單質；（2）CH₄，CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；（3）2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；（4）+2；（4）3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;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，但仍然依據條件的標注方法來書寫．