科学家在不断深入的研究中,发现了一系列新的碳单质,对碳单质的研究现已发展成一门独立的学科——碳科学。1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的,它的

科学家在不断深入的研究中,发现了一系列新的碳单质,对碳单质的研究现已发展成一门独立的学科——碳科学。1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的,它的

题型:不详难度:来源:
科学家在不断深入的研究中,发现了一系列新的碳单质,对碳单质的研究现已发展成一门独立的学科——碳科学。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(图C),因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管,它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(图D)。图A、B分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点均代表碳原子。

用你所学到的知识完成下列问题:
(1)碳纳米管由单层或多层石墨卷曲而成的,它是一种具有广阔发展前景的新型材料。关于碳纳米管的叙述不正确的是(   )
A.不导电                                  B.充分燃烧生成二氧化碳
C.它和C60都是碳元素的同素异形体           D.它的性质和石墨的性质有相似之处
(2)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什么?
(3)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼?简要说明理由。
(4)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。用文字简要叙述。
答案
(1)A
(2)碳原子的排列方式不同。
(3)不活泼,它们都是由碳元素组成的单质,碳在常温下化学性质稳定。
(4)分别把这两种物质在氧气中充分燃烧,产物都只有一种——二氧化碳,证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的单质。
解析
本题是给信息题目,由题知碳纳米管由石墨卷曲而成,而石墨导电,碳纳米管应是导电的,A项错误;(2)(3)(4)根据碳元素可形成不同的结构,化学性质稳定,可解答。
举一反三
某学生用实验方法来分析碳酸钠的纯度。该同学设计出如图②所示的实验装置(各符号代表的仪器如图①所示),其中A中盛有一定量的碳酸钠样品,分液漏斗内盛装稀硫酸,B内为碱石灰固体。他利用碱石灰的增重求出纯净的碳酸钠质量,再求纯度。重复正确操作3次,结果出现较大的偏差。

通过仔细分析,该同学重新设计了一套装置(如下图所示)(实验室可供选择的试剂和药品有锌片、浓硫酸、氢氧化钙溶液、碳酸钙固体、蒸馏水)。

完成下列问题:
(1)请分析在实验改进前,实验中出现较大偏差的原因:______________________________。
(2)在改进后的实验中,A装置分液漏斗中所盛的液体为__________,U形管内盛有。在整套装置中,A的作用是__________________________;D装置中U形管内盛有__________,D装置在整套装置中的作用是_____________________。
(3)该同学新设计的实验装置(如上图所示)是否完整?如果不完整,请画出应该补充的装置简图,并在图中标明所用药品或试剂。
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高温下用碳还原某金属氧化物MO2,在标准状况下,得到400 mL CO、100 mL CO2和0.978 g金属M,则M的相对原子质量是多少?
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将一定量的碳与8 g O2置于一密闭容器中,使之在高温下反应,当恢复至原温度时,容器内压强比原来增大0.4倍,则参加反应的碳的质量是多少?
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下图所示是100 mg CaC2O4·H2O受热分解时,所得固体产物的质量随温度变化的曲线。试利用下图中的信息结合所学的知识,完成下列各问题:

(1)温度分别为t1和t2时,固体产物的化学式A是______________,B是______________。
(2)由CaC2O4·H2O得到的A的化学方程式为______________________________。
(3)由A得到B的化学方程式为________________________________________。
(4)由图计算产物C的相对分子质量,并推断C的合理化学式。
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下列有关碳族元素的说法正确的是(   )
①原子最外层电子数是4  ②碳与强氧化剂氯气反应时失去4个电子生成离子化合物四氯化碳  ③石墨在一定条件下转化为金刚石是化学变化  ④铅的熔点比锗高,锡的熔点比铅低  ⑤单质都是无色晶体  ⑥从CPb,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强  ⑦除Pb外,其他元素的+4价化合物是稳定的  ⑧稳定性SiF4<CH4<H2O<HF⑨硅的非金属性比金属性强,而锗的金属性比非金属性强
A.①②③⑤⑧⑨B.①③⑦⑧⑨C.②④⑤⑥D.全部

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