Question

16．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广．根据所学知识回答：

（1）图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为4，常温下碳的化学性质不活泼，（填“活泼”或“不活泼”）．
（2）图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是金刚石，图③单质的名称是石墨，图④单质的化学式是C₆₀．
（3）C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为CCl₄．
（4）图②和图③所代表的物质物理性质差异较大的原因是碳原子排列方式不同．
（5）钠原子和氯原子化学性质的不同是因为最外层电子数不同．

Answer 1

分析 （1）根据原子的结构示意图中各部分的含义回答，根据碳在常温下化学性质分析回答；
（2）根据常见的碳单质的结构分析回答，金刚石的碳原子的排列是空间网状结构，石墨的碳原子的排列是层状结构，C₆₀的碳原子的排列是由60个原子构成的分子，形似足球；
（3）根据化合价原则，由化合价会写出化学式；
（4）根据变化的实质、结构决定性质以及物质的结构来分析；
（5）根据元素的化学性质由最外层电子数 决定，进行解答．

解答 解：（1）由原子结构示意图的意义可知，碳原子最外层电子数为4；常温下碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易其变化；
（2）由碳单质的结构可知，图②的碳原子的排列是空间网状结构，具有这种结构的单质的名称是金刚石；图③的碳原子的排列是层状结构，具有这种结构的单质的名称是石墨；图④由60个原子构成的分子，形似足球，具有这种结构的单质的化学式是C₆₀；
（3）由在化合物中正负化合价的代数和为零的原则可知，C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为：CCl₄．
（4）石墨和金刚石二者中碳原子排列方式不同，决定了物理性质不同；
（5）根据元素的化学性质由最外层电子数决定，钠原子和氯原子化学性质的不同是因为最外层电子数不同，化学性质不相同；
故答案为：（1）4，不活泼；（2）金刚石，石墨，C₆₀；（3）CCl₄；（4）碳原子排列方式；（5）最外层电子数．

点评 本题考查了由碳元素组成的几种碳的单质，应了解由于它们的原子排列方式不同，它们的性质存在着差异．