Question

如同氧元素一樣，碳元素的單質(zhì)及化合物在生產(chǎn)生活實(shí)際中也有著十分廣泛的應(yīng)用．請(qǐng)根據(jù)你掌握的知識(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）重要檔案或票據(jù)，一般都要求運(yùn)用碳素墨水筆書寫，其理論依據(jù)是

 

；
（2）C₆₀是一種重要的碳單質(zhì)，雖已在生產(chǎn)中有了廣泛應(yīng)用，但我們對(duì)其性質(zhì)的了解還不多．請(qǐng)根據(jù)物質(zhì)的組成決定物質(zhì)性質(zhì)的原理，推測(cè)寫出C₆₀這種碳單質(zhì)可能具有的兩種化學(xué)性質(zhì)

 

．
（3）焦炭是工業(yè)上高爐煉鐵的重要原料之一，它們?cè)诟郀t中發(fā)生了一系列化學(xué)反應(yīng)，其中CO使氧化鐵轉(zhuǎn)化為鐵，就是最重要的反應(yīng)之一，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（4）小章同學(xué)準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置模擬工業(yè)煉鐵．其中：
①實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象主要有：

 

、

 

．
②裝置圖中澄清石灰水的作用是

 

，其中所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
③某同學(xué)實(shí)驗(yàn)完成后，發(fā)現(xiàn)過(guò)量的澄清石灰水增重4.4g，則該同學(xué)通入裝置的CO氣體質(zhì)量肯定大于

 

，其理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵,碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)碳在常溫下的性質(zhì)分析回答；
（2）根據(jù)碳所具有的化學(xué)性質(zhì)：可燃性和還原性進(jìn)行解答；
（3）可以根據(jù)煉鐵原理及化學(xué)方程式的書寫要求等方面進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．
（4）根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，煉鐵的原理是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳和實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解答．

解答：解：
（1）在書寫具有保存價(jià)值的檔案時(shí)，規(guī)定使用碳素墨水，這是因?yàn)樵诔�溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，能保存長(zhǎng)久不褪色；
（2）根據(jù)碳所具有的化學(xué)性質(zhì)：可燃性和還原性；
（3）仔細(xì)分析煉鐵高爐中反應(yīng)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(yīng)生成CO，然后再還原還原鐵礦石．煉鐵原理的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
（4）①實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)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(yàn)產(chǎn)物二氧化碳；則化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0
故答案為：檢驗(yàn)產(chǎn)物二氧化碳；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0
③某同學(xué)實(shí)驗(yàn)完成后，發(fā)現(xiàn)“過(guò)量的澄清石灰水增重4.4g”，根據(jù)Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂可知，并且一氧化碳反應(yīng)前和反應(yīng)后，都得通入一會(huì)兒，故一氧化碳要過(guò)量；則該同學(xué)通人裝置的CO氣體質(zhì)量大于2.8g，原因是有一部分一氧化碳沒(méi)有參加反應(yīng)．
故答案為：大于；有一部分一氧化碳沒(méi)有參加反應(yīng)．
故答案為：（1）在常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，能保存長(zhǎng)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(yàn)產(chǎn)物二氧化碳，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0．
③2.8g，有一部分一氧化碳沒(méi)有參加反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了高爐煉鐵的原理以及實(shí)驗(yàn)中的注意點(diǎn)（先通氣體后加熱，尾氣處理）和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（粉末由紅變黑，石灰水變渾濁）．