Question

碳與碳的化合物在工農業生產及日常生活中有廣泛的用途．
（1）碳原子的最外層電子數是______，碳元素在元素周期表中位于第______周期．
（2）古代用墨書寫或繪制的字畫雖年久仍不變色，原因是墨中主要成分碳在常溫下具有______性．圖是木炭還原氧化銅的實驗，大試管中的反應體現了碳的還原性，單質碳的還原性可以用于冶金工業．
①酒精燈加燈罩的目的：______；
②剛開始預熱，試管②中立即產生氣泡，但石灰水不變渾濁，原因是______；
③繼續加熱，觀察到石灰水逐漸變渾濁，黑色粉末中出現紅色物質．請你寫出帶點部分的化學方程式：______ 2Cu+CO₂↑；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）由碳原子結構示意圖，可知碳原子中質子數；根據元素周期律進行分析解答第二空；
（2）可以根據碳的化學性質方面進行分析、判斷，從而得出正確的結論；
①木炭還原氧化銅實驗需要高溫，所以酒精燈上加網罩，可以聚攏火焰，提高溫度；
②預熱時試管①中的空氣受熱膨脹；
③石灰水變渾濁說明有二氧化碳氣體產生，黑色粉末中出現紅色物質說明碳和氧化銅反應產生了單質銅；
④停止加熱，應該先撤去導管后熄滅酒精燈，否則會出現倒吸現象，待試管①冷卻后再把試管里的粉末倒出，則是防止灼熱的銅容易被氧氣氧化．
（3）氣體二氧化碳含量的增大形成了溫室效應；碳酸鹽遇酸放出氣體二氧化碳，碳酸氫銨與硫酸反應生成硫酸銨、水和二氧化碳；
解答：解：（1）由碳原子結構示意圖可知碳原子核外共有6個電子；最外層電子數是4，根據元素周期律：電子層數等于周期數，所以碳元素位于第二周期；
（2）碳在通常情況下化學性質不活潑，一般不能與其它物質發生化學反應，體現了碳在常溫下的穩定性，故古代字畫年久仍不褪色；
①因為這個實驗對溫度的要求較高，所以加燈罩是為了聚攏火焰，使溫度更高，簡單的說就是為了提高溫度；
②剛開始預熱，試管②中立即產生氣泡，但石灰水不變渾濁，原因是試管①中的空氣受熱膨脹進入試管②中產生氣泡；
③反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；2CuO+C2Cu+CO₂↑；
④停止加熱，應該先撤去導管后熄滅酒精燈，否則會出現倒吸現象，待試管①冷卻后再把試管里的粉末倒出，則是防止灼熱的銅容易被氧氣氧化．
（3）二氧化碳氣體是形成溫室效應的主要氣體，二氧化碳含量的增加造成氣溫上升稱之為溫室效應；碳酸氫銨與硫酸發生復分解反應，通過交換成分而生成硫酸銨、水和二氧化碳；方程式為：2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
故答案為：
（1）4；2；
（2）穩定性；
①提高酒精燈火焰的溫度．
②開始排出的是試管內的空氣；
③C+2CuO2Cu+CO₂↑；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
④防止倒吸現象；防止灼熱的銅被氧化；
（3）溫室效應；2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
點評：本題考查碳的有關知識，其中木炭還原氧化銅實驗是答題的主題，該實驗需要高溫，所以酒精燈上加網罩，還可以使用酒精噴燈加熱；實驗操作順序要考慮到安全原則，所以要先撤導管再撤酒精燈，防止發生倒吸，因為銅溫度很高，所以要密封防止其被氧化．