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）右圖是碳原子結構示意圖，碳原子的質子數是

 

，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具有

 

性．右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，其反應的化學方程式是

 

，單質碳的還原性可以用于冶金工業．
（3）二氧化碳能參與光合作用完成大氣中的“碳循環”，但是大氣中二氧化碳的含量不斷上升，會使全球變暖，從而導致

 

．蔬菜大棚用作氣肥的二氧化碳，可用多種方法制得，例如可以用稀硫酸與碳酸氫銨（NH₄HCO₃）反應制得，反應后生成硫酸銨、水和二氧化碳，這一反應的化學方程式是

 

．
（4）研究發現：物質的結構決定性質，物質的性質決定用途．如：一氧化碳也能還原氧化銅，也有還原性．從化學反應前后碳元素化合價的變化特點分析，一氧化碳和碳都具有還原性的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）微粒的結構示意圖中，圓圈內的數字為微粒的質子數；原子結構示意圖中，核外電子層數即元素所在周期數；
（2）碳元素的原子最外層電子數為4，不易得電子也不易失電子為半穩定結構，常溫下性質穩定；但在高溫條件下，單質碳能奪取氧化銅中的氧，使氧化銅還原成銅；
（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；
（4）單質碳中碳元素化合價為0，一氧化碳中碳元素化合價為+2價，二氧化碳中碳元素化合價為+4價為碳元素的最高正價．

解答：解：（1）根據碳原子結構示意圖可得知，碳原子核內有6個質子、核外電子分兩層，碳元素處于第二周期；
故答案為：6；2；
（2）碳元素的原子最外層電子數為4，為半穩定結構，常溫下性質穩定；在高溫條件下，單質碳與氧化銅發生置換反應生成銅和二氧化碳；
故答案為：穩定；C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；
（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；
故答案為：溫室效應；2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
（4）根據碳還原氧化銅的反應中，碳元素的化合價從0變為+4；一氧化碳還原氧化銅的反應中，碳元素的化合價從+2價變為+4價；單質碳與一氧化碳具有還原性，則是由于它們中碳元素的化合價不是最高價，都可以繼續升高為+4價；
故答案為：碳元素的化合價都未達最高正價．

點評：元素的化學性質主要決定于原子結構中的最外層電子數，最外層電子數小于4易失電子、大于4易得電子、等于4則不易得也不易失．