Question

碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途．
（1）右图是碳原子结构示意图，碳原子的质子数是

 

，碳元素在元素周期表中位于第

 

周期．
（2）古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色，原因是墨中主要成分碳具有

 

性．右图是木炭还原氧化铜的实验，大试管中的反应体现了碳的还原性，其反应的化学方程式是

 

，单质碳的还原性可以用于冶金工业．
（3）二氧化碳能参与光合作用完成大气中的“碳循环”，但是大气中二氧化碳的含量不断上升，会使全球变暖，从而导致

 

．蔬菜大棚用作气肥的二氧化碳，可用多种方法制得，例如可以用稀硫酸与碳酸氢铵（NH₄HCO₃）反应制得，反应后生成硫酸铵、水和二氧化碳，这一反应的化学方程式是

 

．
（4）研究发现：物质的结构决定性质，物质的性质决定用途．如：一氧化碳也能还原氧化铜，也有还原性．从化学反应前后碳元素化合价的变化特点分析，一氧化碳和碳都具有还原性的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）微粒的结构示意图中，圆圈内的数字为微粒的质子数；原子结构示意图中，核外电子层数即元素所在周期数；
（2）碳元素的原子最外层电子数为4，不易得电子也不易失电子为半稳定结构，常温下性质稳定；但在高温条件下，单质碳能夺取氧化铜中的氧，使氧化铜还原成铜；
（3）气体二氧化碳含量的增大形成了温室效应；碳酸盐遇酸放出气体二氧化碳，碳酸氢铵与硫酸反应生成硫酸铵、水和二氧化碳；
（4）单质碳中碳元素化合价为0，一氧化碳中碳元素化合价为+2价，二氧化碳中碳元素化合价为+4价为碳元素的最高正价．

解答：解：（1）根据碳原子结构示意图可得知，碳原子核内有6个质子、核外电子分两层，碳元素处于第二周期；
故答案为：6；2；
（2）碳元素的原子最外层电子数为4，为半稳定结构，常温下性质稳定；在高温条件下，单质碳与氧化铜发生置换反应生成铜和二氧化碳；
故答案为：稳定；C+2CuO

高温  .

2Cu+CO₂↑；
（3）二氧化碳气体是形成温室效应的主要气体，二氧化碳含量的增加造成气温上升称之为温室效应；碳酸氢铵与硫酸发生复分解反应，通过交换成分而生成硫酸铵、水和二氧化碳；
故答案为：温室效应；2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
（4）根据碳还原氧化铜的反应中，碳元素的化合价从0变为+4；一氧化碳还原氧化铜的反应中，碳元素的化合价从+2价变为+4价；单质碳与一氧化碳具有还原性，则是由于它们中碳元素的化合价不是最高价，都可以继续升高为+4价；
故答案为：碳元素的化合价都未达最高正价．

点评：元素的化学性质主要决定于原子结构中的最外层电子数，最外层电子数小于4易失电子、大于4易得电子、等于4则不易得也不易失．