Question

碳元素是构成物质种类最多的一种元素，许多含碳物质都与我们的生活息息相关。

①碳元素形成的单质有金刚石、石墨、C₆₀，这些物质中碳元素以  （1）  （填“游离态”或“化合态”）存在。

② BaCO₃可用于生产放射线过滤器，其中所含金属元素的名称是  （2）  。

③目前，人类以化石燃料为主要能源。化石燃料有煤、石油和  （3）  。

④工业上常用水煤气法制氢气：用焦炭（主要成分是碳单质）为原料与水蒸气在高温时反应制得H₂和CO。反应的化学方程式为  （4）  ，反应中氧化剂是  （5）  。

⑤下图是利用CO还原CuO的实验装置图，该实验开始时，要先通一会儿CO再加热，其目的是  （6）  ；玻璃管中固体的颜色变化是  （7）  ；试剂瓶中的澄清石灰水用于检验和除去产生的CO₂，反应的化学方程式为  （8）  ；请把虚框中的图补充完整  （9）  ，处理尾气的方法是  （10）  。

Answer

（1）游离态 （2）钡 （3）天然气 （4）C＋H2O==== CO＋H2

（5）H2O （或水） （6）排尽硬质玻璃管内的空气，以防爆炸 （7）黑色变红色

（8）Ca(OH)2+ CO2 →CaCO3↓+H2O （9）左端导管伸入液面中，右端稍露出橡皮塞

（10）点燃 （或收集、循环利用）

【解析】

试题分析：（1）金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，碳单质在常温下化学性质稳定，故是以游离态的形式存在于自然界中；

（2）BaCO3是由钡元素、碳元素和氧元素组成的，其中钡元素属金属元素；

（3）化石燃料包括煤、石油和天然气；

（4）根据描述，该反应的反应物为碳和水蒸气，生成物是一氧化碳和氢气，反应条件是高温，故反应的化学方程式为：C＋H2OCO＋H2；在该反应中，水提供氧，属氧化剂，碳是还原剂；

（5）CO还原CuO实验中，实验开始时，要先通一会儿CO再加热，其目的是排尽硬质玻璃管内的空气，以防爆炸，反应停止后仍要通一氧化碳，目的是防止已还原的铜又被氧化；氧化铜是黑色的，铜是红色的，故现象是黑色的粉末变成红色；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，生成碳酸钙沉淀：Ca(OH)2+ CO2 →CaCO3↓+H2O；检验二氧化碳时要把导管通入澄清石灰水中，故左端导管伸入液面中，右端稍露出橡皮塞；一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，故要有尾气处理装置，即可将一氧化碳点燃，也可用气球收集起来。

考点：碳的化学性质，化石燃料