Question

1985年科学家发现的C₆₀分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，因此又称“足球烯”．1991年科学家又发现了一种碳的单质--碳纳米管，它是由五边形和六边形碳环微结构单元构成的管状大分子．用你所学的知识回答下列问题：
（1）金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是

 

．
（2）常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？

 

（答“是”或“否”），其理由是

 

．
（3）请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的

 

．（文字简要叙述）

Answer 1

考点：同素异形体,碳族元素简介

专题：元素及其化合物

分析：（1）同素异形体物理性质的差异要从结构上分析，即原子排列方式的不同造成了其物理性质的差异；
（2）根据碳的原子结构推测，常温下足球烯和纳米碳管的化学性质；
（3）设计一个“在充满氧气的密闭容器里使之燃烧”的实验方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的单质．

解答： 解：（1）金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是碳原子排列不同，
故答案为：各物质分子碳原子排列的方式不同；
（2）根据碳的原子结构推测，常温下足球烯和纳米碳管的化学性质不活泼，因为它们均是由碳原子构成的单质，碳原子的最外层为4个电子，常温下不易得失电子，
故答案为：否；　因为碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，故它们的化学性质不活泼；
（3）设计一个实验方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的单质：将足球烯、碳纳米管分别放在充满氧气的密闭容器里使之燃烧，用澄清的石灰水测定其生成物是二酶氧化碳，且二氧化碳里所含碳的质量等于燃烧前后足球烯所减少的质量，
故答案为：将足球烯、碳纳米管分别放在充满足量氧气的密闭容器中使之充分燃烧，测定其生成物只是CO₂，且CO₂里所含的碳的质量等于燃烧前足球烯或碳纳米管减少的质量；

点评：本题考查物质的结构决定物质的性质知识应用，侧重考查学生的观察能力和对基本概念的理解与运用能力，注意（3）化学实验方案的设计，题目难度不大．