Question

7．碳在地殼中的含量不高，但它的化合物數(shù)量眾多，而且分布極廣． 
根據(jù)所學知識回答：
（1）①為碳原子的結構示意圖，碳原子最外層電子數(shù)為4，常溫下碳的化學性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）．
（2）②、③、④對應三種碳單質(zhì)，由分子構成的單質(zhì)的化學式是C₆₀，硬度最大的是金剛石（填物質(zhì)名稱，下同），可以做高溫潤滑劑的是石墨．
（3）⑤是新興納米材料石墨烯，它可以幫助科學家實現(xiàn)“太空電梯”纜線的構想，它與②、③一樣是由碳元素組成的．請你推測石墨烯可能具有的化學性質(zhì)在常溫下具有穩(wěn)定性（或可燃性、還原性）（寫一條即可）．
（4）寫出碳在氧氣中完全燃燒的化學方程式C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳原子的結構分析碳的性質(zhì)；
（2）根據(jù)常見的碳單質(zhì)的結構和性質(zhì)分析回答，C₆₀的碳原子的排列是由60個原子構成的分子，形似足球．金剛石的硬度最大；石墨具有潤滑性，可用作潤滑劑；
（3）根據(jù)單質(zhì)碳的性質(zhì)分析回答；
（4）碳在空氣中完全燃燒生成二氧化碳．

解答 解：（1）由原子結構示意圖的意義可知，碳原子最外層電子數(shù)為4；既不易得電子，也不易失電子，常溫下碳的化學性質(zhì)不活潑；
（2）由碳單質(zhì)的結構可知，圖④由60個原子構成的分子，形似足球，具有這種結構的單質(zhì)的化學式是C₆₀；硬度最大的是金剛石，石墨具有滑膩性，可以做高溫潤滑劑．
（3）由題意可知，石墨烯屬于碳的單質(zhì)，在常溫下具有穩(wěn)定性，在高溫或點燃時活潑性大大加強，具有還原性和可燃性等．
（4）碳在空氣中完全燃燒生成二氧化碳，反應物是碳和氧氣，生成物是二氧化碳，所以方程式是：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
故答案為：（1）4；不活潑；（2）C₆₀；金剛石；石墨；（3）在常溫下具有穩(wěn)定性（或可燃性、還原性）；（4）C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂．

點評 本題考查了由碳元素組成的幾種碳的單質(zhì)，應了解由于它們的原子排列方式不同，它們的性質(zhì)存在著差異，并明確碳的化學性質(zhì)．