Question

碳和碳的化合物是一個龐大的家庭．根據(jù)你所學(xué)的有關(guān)知識，試回答：
（1）請寫出碳單質(zhì)的某種物理性質(zhì)

 

；設(shè)計實驗或舉出實例說明

 

；
（2）請寫出碳單質(zhì)的某種化學(xué)性質(zhì)

 

，并寫出與該化學(xué)性質(zhì)相適合的化學(xué)方程式或舉出一個實例加以說明

 

．
（3）1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)C₆₀分子，1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì)--碳納米管，它是由六邊形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子，如圖為碳納米管、金剛石、C₆₀、石墨結(jié)構(gòu)示意圖，試回答：

①金剛石、石墨、C₆₀、碳納米管的物理性質(zhì)有較大差異的原因是

 

．  
②常溫下C₆₀、碳納米管化學(xué)性質(zhì)

 

．
③請設(shè)計一個證明C₆₀和碳納米管都是由碳元素組成的：

 

．

Answer 1

分析：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)．金剛石、石墨、C₆₀等碳單質(zhì)，雖然都是由碳元素組成的，但由于原子排列不同，彼此間物理性質(zhì)差異很大，但它們的化學(xué)性質(zhì)相似，都能和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳．

解答：解：（1）金剛石異常堅硬，常用于切割玻璃，作探井鉆頭等待；
（2）碳單質(zhì)在氧氣中燃燒生成二氧化碳，碳單質(zhì)還具有還原性，例如能把氧化銅還原成單質(zhì)銅，化學(xué)方程式為：C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；
（3）①金剛石、石墨、C₆₀、碳納米管的物理性質(zhì)有較大差異的原因是：碳原子的空間排列不同；②常溫下碳單位的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定；③碳單質(zhì)燃燒都生成二氧化碳．
故答案為：（1）金剛石非常堅硬；常用金剛石割玻璃、用作探井鉆頭；（2）碳單質(zhì)在氧氣中燃燒生成二氧化碳；碳單質(zhì)具有還原性；C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；（3）①碳原子的空間排列不同；②較穩(wěn)定；③C₆₀和碳納米管都能在氧氣中燃燒生成二氧化碳．

點評：解答本題關(guān)鍵是要熟悉金剛石和石墨等碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點以及物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)．