碳元素是构成物质种类最多的一种元素，许多物质都与我们的生活息息相关。小刚同学对碳及其重要化合物知识进行归纳、整理，并建构了如图所示的转化关系图。请...

题文

（4 分）碳元素是构成物质种类最多的一种元素，许多物质都与我们的生活息息相关。
（1）小刚同学对碳及其重要化合物知识进行归纳、整理，并建构了如图所示的转化关系图。请回答下列问题：

解析

 
（1）①有所学知识可知含有碳元素物质的化学式CO ；②写出一个由 CO₂→Na₂CO₃反应的化学方程式CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O （2）很多天然矿石中含有碳元素，菱锰矿的主要成分是碳酸锰（MnCO₃），其中锰元素的化合价根据化学式中元素的正负化合价的代数和为0，因为碳酸根的化合价为-2价，故锰元素的化合价为+2价；（3）“碳海绵”是已知最轻的固体材料，由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于碳海绵的说法正确的是A．可燃烧；B．可重复使用；C．可处理海上石油泄漏。

考点

据考高分专家说，试题“（4分）碳元素是构成物质种类最多的一种元.....”主要考查你对 [一氧化碳还原氧化铁 ]考点的理解。

一氧化碳还原氧化铁

氧化铁自身具有氧化性，我们可以用一氧化碳还原氧化铁。
灼热的氧化铁可以和氢气（H₂）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铁+X（氧化物）。

实验室一氧化碳还原氧化铁：
①反应原理：3CO + Fe₂O₃

2Fe + 3CO₂
②装置：



③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。
④实验步骤：
a.检验装置的气密性
b.装入药品并固定装置
c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯
d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热
e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热
f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯
⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。
⑥化学反应方程式:
3CO + Fe₂O₃

2Fe + 3CO₂
CO₂+Ca（OH）₂==CaCO₃↓+H₂O
2CO+O₂

2CO₂

⑦注意事项：
a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。
b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO₂)以防止污染空气。
c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。