Question

7．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）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）②、③、④对应三种碳单质，由分子构成的单质的化学式是C₆₀，硬度最大的是金刚石（填物质名称，下同），可以做高温润滑剂的是石墨．
（3）⑤是新兴纳米材料石墨烯，它可以帮助科学家实现“太空电梯”缆线的构想，它与②、③一样是由碳元素组成的．请你推测石墨烯可能具有的化学性质在常温下具有稳定性（或可燃性、还原性）（写一条即可）．
（4）写出碳在氧气中完全燃烧的化学方程式C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．

Answer 1

分析 （1）根据碳原子的结构分析碳的性质；
（2）根据常见的碳单质的结构和性质分析回答，C₆₀的碳原子的排列是由60个原子构成的分子，形似足球．金刚石的硬度最大；石墨具有润滑性，可用作润滑剂；
（3）根据单质碳的性质分析回答；
（4）碳在空气中完全燃烧生成二氧化碳．

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；既不易得电子，也不易失电子，常温下碳的化学性质不活泼；
（2）由碳单质的结构可知，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；硬度最大的是金刚石，石墨具有滑腻性，可以做高温润滑剂．
（3）由题意可知，石墨烯属于碳的单质，在常温下具有稳定性，在高温或点燃时活泼性大大加强，具有还原性和可燃性等．
（4）碳在空气中完全燃烧生成二氧化碳，反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳，所以方程式是：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；
故答案为：（1）4；不活泼；（2）C₆₀；金刚石；石墨；（3）在常温下具有稳定性（或可燃性、还原性）；（4）C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．

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，并明确碳的化学性质．