Question

如同氧元素一樣，碳元素的單質及化合物在生產生活實際中也有著十分廣泛的應用．請根據你掌握的知識回答下列問題：
（1）重要檔案或票據，一般都要求運用碳素墨水筆書寫，其理論依據是

 

；
（2）C₆₀是一種重要的碳單質，雖已在生產中有了廣泛應用，但我們對其性質的了解還不多．請根據物質的組成決定物質性質的原理，推測寫出C₆₀這種碳單質可能具有的兩種化學性質

 

．
（3）焦炭是工業上高爐煉鐵的重要原料之一，它們在高爐中發生了一系列化學反應，其中CO使氧化鐵轉化為鐵，就是最重要的反應之一，請寫出該反應的化學方程式：

 

．
（4）小章同學準備在實驗室用如圖所示裝置模擬工業煉鐵．其中：
①實驗中產生的現象主要有：

 

、

 

．
②裝置圖中澄清石灰水的作用是

 

，其中所發生的反應的化學方程式是

 

．
③某同學實驗完成后，發現過量的澄清石灰水增重4.4g，則該同學通入裝置的CO氣體質量肯定大于

 

，其理由是

 

．

Answer 1

考點：一氧化碳還原氧化鐵,碳的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據碳在常溫下的性質分析回答；
（2）根據碳所具有的化學性質：可燃性和還原性進行解答；
（3）可以根據煉鐵原理及化學方程式的書寫要求等方面進行分析、判斷，從而得出正確的結論．
（4）根據已有的知識進行分析，煉鐵的原理是一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳和實驗中的實驗現象進行解答．

解答：解：
（1）在書寫具有保存價值的檔案時，規定使用碳素墨水，這是因為在常溫下碳的化學性質不活潑，能保存長久不褪色；
（2）根據碳所具有的化學性質：可燃性和還原性；
（3）仔細分析煉鐵高爐中反應可知，碳首先生成二氧化碳放出大量的熱量，可供還原鐵礦石提供熱量，然后和焦炭反應生成CO，然后再還原還原鐵礦石．煉鐵原理的化學方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
（4）①實驗中產生的現象主要有：紅色固體變黑、澄清石灰水變渾濁；
故答案為：紅色固體變黑；澄清石灰水變渾濁；
②裝置圖中澄清石灰水的作用是檢驗產物二氧化碳；則化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0
故答案為：檢驗產物二氧化碳；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0
③某同學實驗完成后，發現“過量的澄清石灰水增重4.4g”，根據Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂可知，并且一氧化碳反應前和反應后，都得通入一會兒，故一氧化碳要過量；則該同學通人裝置的CO氣體質量大于2.8g，原因是有一部分一氧化碳沒有參加反應．
故答案為：大于；有一部分一氧化碳沒有參加反應．
故答案為：（1）在常溫下碳的化學性質不活潑，能保存長久不褪色；
（2）可燃性和還原性．
（3）Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂．
（4）①紅色固體變黑、澄清石灰水變渾濁．
②檢驗產物二氧化碳，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0．
③2.8g，有一部分一氧化碳沒有參加反應．

點評：本題考查了高爐煉鐵的原理以及實驗中的注意點（先通氣體后加熱，尾氣處理）和實驗現象（粉末由紅變黑，石灰水變渾濁）．