Question

8．碳元素是組成物質(zhì)種類最多的一種元素．許多物質(zhì)都是與我們的生活息息相關(guān)．
（1）“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”是由于碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，請從微觀來解釋碳原子的最外層有4個(gè)電子，不容易得失電子，所以碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定．
（2）如圖是幾種常見的碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)
①石墨的結(jié)構(gòu)是B（填序號），金剛石由原子構(gòu)成的（填“分子”、“原子”或“離子”），C₆₀是由分子構(gòu)成的．以下變化C（石墨）$\stackrel{一定條件}{→}$C（金剛石）屬子化學(xué)變化（填“物理”或“化學(xué)”）．該反應(yīng)的微觀本質(zhì)是碳原子的排列方式發(fā)生了改變．
②金剛石和石墨物理性存在差異，但它們的化學(xué)性質(zhì)相似，如都具有可燃性，試寫出碳在氧氣中不充分燃燒的化學(xué)方程式2C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO．
（3）通過上述討論，我們知道物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，請利用該理論回答下列問題：
①凈水過程中常用活性炭吸附水中色素和異味，是由于其具有的疏松多孔結(jié)構(gòu)．
②CO和CO₂性質(zhì)上存在很大的差異．原因是CO和CO₂分子的構(gòu)成不同．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)元素的化學(xué)性質(zhì)由最外層電子數(shù)決定，及碳原子結(jié)構(gòu)分析解答；
（2）①據(jù)石墨碳原子排列方式，及物質(zhì)的構(gòu)成和變化的特征分析判斷；
②據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
（3）①活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，可吸附色素和異味；
②據(jù)一氧化碳和二氧化碳分子構(gòu)成分析解答．

解答 解：（1）“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”是由于碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，從微觀角度分析是因?yàn)樘荚�子的最外層電子�?shù)是4個(gè)電子，不容易得失電子，所以常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
（2）①石墨中碳原子排列方式是層狀的，故B是石墨的原子結(jié)構(gòu)；金剛石屬于固態(tài)非金屬單質(zhì)，是由碳原子直接構(gòu)成的；C₆₀是由C₆₀分子構(gòu)成的；
石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸�，有新物質(zhì)生成，該變化屬于化學(xué)變化，從微觀角度分析，是因?yàn)槭菢?gòu)成物質(zhì)的碳原子的排列方式發(fā)生了變化；
②碳在氧氣中不充分燃燒生成一氧化碳，反應(yīng)方程式是：（3））①活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，可吸附色素和異味；
②一氧化碳和二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不同，是因?yàn)樗鼈兎肿拥臉?gòu)成不同，一個(gè)二氧化碳分子比一個(gè)一氧化碳分子多一個(gè)氧原子，不同種的分子化學(xué)性質(zhì)不同，導(dǎo)致其化學(xué)性質(zhì)不同；
故答案為：（1）碳原子的最外層有4個(gè)電子，不容易得失電子，所以碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定；
（2）①B；原子；分子；化學(xué)；碳原子的排列方式發(fā)生了改變；
②2C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO；
（3）①疏松多孔；
②CO和CO₂分子的構(gòu)成不同．

點(diǎn)評 本題主要考查碳的單質(zhì)和化合物的相關(guān)知識(shí)，了解碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，是解決問題的前提條件．