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12. 写出碳单质在高温时还原氧化铁的化学方程式,并计算要使160 g氧化铁完全被还原,理论上至少需要碳单质的质量是多少？
答案
12.解:设至少需要碳单质的质量为x。
$\ce{2Fe_{2}O_{3} + 3C\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
320 36
160 g x
$\dfrac{320}{36}=\dfrac{160\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{36×160\ \mathrm{g}}{320}=18\ \mathrm{g}$
答:需要碳单质的质量至少是18 g。
$\ce{2Fe_{2}O_{3} + 3C\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
320 36
160 g x
$\dfrac{320}{36}=\dfrac{160\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{36×160\ \mathrm{g}}{320}=18\ \mathrm{g}$
答:需要碳单质的质量至少是18 g。
解析
【分析】
本题需先正确书写碳单质高温还原氧化铁的化学方程式，再利用化学方程式进行计算。解题思路为：①准确书写配平化学方程式，注意反应条件和生成物状态；②设出需要碳单质的质量为未知数；③找出反应中氧化铁和碳的相对质量总和，对应题目给出的氧化铁实际质量；④根据质量比恒定列比例式求解；⑤得出结果并规范作答。
【解析】
解:设至少需要碳单质的质量为x。
碳在高温时还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{2Fe_{2}O_{3} + 3C\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
反应中$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的相对质量总和为$2×(56×2 + 16×3)=320$，$\ce{C}$的相对质量总和为$3×12=36$。
根据化学方程式的质量比关系，列比例式：
$\dfrac{320}{36}=\dfrac{160\ \mathrm{g}}{x}$
解得：$x=\dfrac{36×160\ \mathrm{g}}{320}=18\ \mathrm{g}$
答:需要碳单质的质量至少是18 g。
【答案】
12.解:设至少需要碳单质的质量为x。$\ce{2Fe_{2}O_{3} + 3C\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$320 36160 g x$\dfrac{320}{36}=\dfrac{160\ \mathrm{g}}{x}$$x=\dfrac{36×160\ \mathrm{g}}{320}=18\ \mathrm{g}$答:需要碳单质的质量至少是18 g。
【知识点】
化学方程式书写、根据化学方程式计算
【点评】
本题考查化学方程式的书写及基础化学计算，属于常规题型，解题关键是正确配平化学方程式，找准各物质的质量对应关系，计算步骤清晰，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题需先正确书写碳单质高温还原氧化铁的化学方程式，再利用化学方程式进行计算。解题思路为：①准确书写配平化学方程式，注意反应条件和生成物状态；②设出需要碳单质的质量为未知数；③找出反应中氧化铁和碳的相对质量总和，对应题目给出的氧化铁实际质量；④根据质量比恒定列比例式求解；⑤得出结果并规范作答。
【解析】
解:设至少需要碳单质的质量为x。
碳在高温时还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{2Fe_{2}O_{3} + 3C\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
反应中$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的相对质量总和为$2×(56×2 + 16×3)=320$，$\ce{C}$的相对质量总和为$3×12=36$。
根据化学方程式的质量比关系，列比例式：
$\dfrac{320}{36}=\dfrac{160\ \mathrm{g}}{x}$
解得：$x=\dfrac{36×160\ \mathrm{g}}{320}=18\ \mathrm{g}$
答:需要碳单质的质量至少是18 g。
【答案】
12.解:设至少需要碳单质的质量为x。$\ce{2Fe_{2}O_{3} + 3C\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$320 36160 g x$\dfrac{320}{36}=\dfrac{160\ \mathrm{g}}{x}$$x=\dfrac{36×160\ \mathrm{g}}{320}=18\ \mathrm{g}$答:需要碳单质的质量至少是18 g。
【知识点】
化学方程式书写、根据化学方程式计算
【点评】
本题考查化学方程式的书写及基础化学计算，属于常规题型，解题关键是正确配平化学方程式，找准各物质的质量对应关系，计算步骤清晰，难度较低。
【难度系数】
0.8
13.阅读科普短文并回答下列问题。
人们曾经认为碳元素的单质只有两种，即金刚石和石墨。它的第三种单质$\ce{C_{60}}$在20世纪80年代被发现。它是一种由60个碳原子构成的分子，其结构与石墨和金刚石截然不同，它是一种由多个正多边形封闭而成的空心球体，形似足球，又名足球烯。$\ce{C_{60}}$在常温下为紫红色晶体，有金属光泽，密度为$1.68\ \mathrm{g/cm^3}$，可溶于甲苯等有机溶剂。
$\ce{C_{60}}$在材料科学、超导体等方面有着很好的应用前景，成为信息技术和航天技术中的新宠。$\ce{C_{60}}$独特的分子结构决定了它具有特殊的物理和化学性质，可用于气体贮存、提高金属材料的强度、制得具有优异性能的新型高分子材料。
(1)写出区分石墨与$\ce{C_{60}}$的一种简单方法。
(2)请你结合从金刚石和石墨到$\ce{C_{60}}$的发现过程，谈一谈化学与生活的关系。
人们曾经认为碳元素的单质只有两种，即金刚石和石墨。它的第三种单质$\ce{C_{60}}$在20世纪80年代被发现。它是一种由60个碳原子构成的分子，其结构与石墨和金刚石截然不同，它是一种由多个正多边形封闭而成的空心球体，形似足球，又名足球烯。$\ce{C_{60}}$在常温下为紫红色晶体，有金属光泽，密度为$1.68\ \mathrm{g/cm^3}$，可溶于甲苯等有机溶剂。
$\ce{C_{60}}$在材料科学、超导体等方面有着很好的应用前景，成为信息技术和航天技术中的新宠。$\ce{C_{60}}$独特的分子结构决定了它具有特殊的物理和化学性质，可用于气体贮存、提高金属材料的强度、制得具有优异性能的新型高分子材料。
(1)写出区分石墨与$\ce{C_{60}}$的一种简单方法。
(2)请你结合从金刚石和石墨到$\ce{C_{60}}$的发现过程，谈一谈化学与生活的关系。
答案
13.(1)观察颜色。
(2)化学来源于生活,又服务于生活。
(2)化学来源于生活,又服务于生活。
解析
【分析】
第(1)问需从短文中提取$\ce{C_{60}}$的物理性质，结合石墨的常见性质，选择简单的区分方法；第(2)问需结合碳单质的发现过程，理解化学与生活的联系，从发现新物质到应用于生活的角度分析。
【解析】
(1) 根据短文可知，$\ce{C_{60}}$常温下为紫红色晶体，而石墨为灰黑色固体，因此可通过观察颜色的简单方法区分二者；
(2) 从金刚石、石墨到$\ce{C_{60}}$的发现过程，说明化学研究不断发现新物质，这些新物质的应用推动了生活和科技的发展，体现了化学来源于生活，又服务于生活的关系。
【答案】
(1)观察颜色；(2)化学来源于生活，又服务于生活。
【知识点】
碳单质的物理性质、化学与生活的联系
【点评】
本题为科普阅读题，考查学生提取文本信息的能力及对化学与生活关系的理解，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】
0.7
第(1)问需从短文中提取$\ce{C_{60}}$的物理性质，结合石墨的常见性质，选择简单的区分方法；第(2)问需结合碳单质的发现过程，理解化学与生活的联系，从发现新物质到应用于生活的角度分析。
【解析】
(1) 根据短文可知，$\ce{C_{60}}$常温下为紫红色晶体，而石墨为灰黑色固体，因此可通过观察颜色的简单方法区分二者；
(2) 从金刚石、石墨到$\ce{C_{60}}$的发现过程，说明化学研究不断发现新物质，这些新物质的应用推动了生活和科技的发展，体现了化学来源于生活，又服务于生活的关系。
【答案】
(1)观察颜色；(2)化学来源于生活，又服务于生活。
【知识点】
碳单质的物理性质、化学与生活的联系
【点评】
本题为科普阅读题，考查学生提取文本信息的能力及对化学与生活关系的理解，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】
0.7
