Question

聯合國將2011年定為“國際化學年”，以彰顯化學對環境保護和經濟發展的重要貢獻．
（1）科學家提出：“硅是未來的石油”，制備粗硅的反應為：X+2C

高溫  .

Si+2CO↑，則反應中X的化學式是

SiO₂

．
（2）我國為風電儲存研制出大型設備--“全釩液流”儲能電池．電池在充電時，電池中的VO²⁺會變成VO₂⁺，該過程中V （釩元素）的化合價分別是

+4價、+5價

．
（3）用壓縮天然氣作汽車燃料，可減少對空氣的污染．如圖是甲烷燃燒的微觀模擬圖，請回答下列問題：
在點燃的條件下，A到B的過程表示的是甲烷分子分解成碳原子和氫原子，氧分子分解成氧原子，B到C的過程表示的是

（一個）碳原子和（兩個）氧原子結合成（一個）二氧化碳分子，（一個）氧原子和（兩個）氫原子結合成（一個）水分子（只寫原子結合成分子也可）

；該反應的化學方程式為

CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根據反應前后原子種類、數目不變分析
（2）根據原子團中正負化合價的代數和為原子團的化合價分析求解
（3）根據化學反應微觀圖分析化學反應的實質及化學方程式的書寫．

解答：解：（1）根據反應前后原子種類、數目不變，反應后有一個硅原子，兩個氧原子，兩個碳原子，反應前有兩個碳原子，所以X中分子中含有一個硅原子，兩個氧原子，故化學式為
（2）VO²⁺帶兩個單位的正電荷，所以化合價為+2價，其中氧元素化合價為+2價，與釩元素的化合價之和為+2，所以釩元素的化合價為+4價，同理可求得VO₂⁺中釩元素化合價為+5價．
（3）由微觀模型圖可以看出由B到C的過程表示（一個）碳原子和（兩個）氧原子結合成（一個）二氧化碳分子，（一個）氧原子和（兩個）氫原子結合成（一個）水分子，原子重新結合成分子的過程．化學方程式為：CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O
故答案為：（1）SiO₂；（2）+4價、+5價；（3）（一個）碳原子和（兩個）氧原子結合成（一個）二氧化碳分子，（一個）氧原子和（兩個）氫原子結合成（一個）水分子（只寫原子結合成分子也可）；CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O

點評：化學反應前后原子種類、數目不變．會根據化學反應的微觀示意圖寫化學方程式，會求原子團中某元素的化合價．