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8.碳元素是組成物質種類最多的一種元素.許多物質都是與我們的生活息息相關.
(1)“鉆石恒久遠,一顆永流傳”是由于碳的化學性質不活潑,請從微觀來解釋碳原子的最外層有4個電子,不容易得失電子,所以碳的化學性質比較穩定.
(2)如圖是幾種常見的碳單質的結構
①石墨的結構是B(填序號),金剛石由原子構成的(填“分子”、“原子”或“離子”),C60是由分子構成的.以下變化C(石墨)$\stackrel{一定條件}{→}$C(金剛石)屬子化學變化(填“物理”或“化學”).該反應的微觀本質是碳原子的排列方式發生了改變.
②金剛石和石墨物理性存在差異,但它們的化學性質相似,如都具有可燃性,試寫出碳在氧氣中不充分燃燒的化學方程式2C+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO.
(3)通過上述討論,我們知道物質的結構決定其性質,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構.
②CO和CO2性質上存在很大的差異.原因是CO和CO2分子的構成不同.

分析 (1)根據元素的化學性質由最外層電子數決定,及碳原子結構分析解答;
(2)①據石墨碳原子排列方式,及物質的構成和變化的特征分析判斷;
②據反應原理書寫方程式;
(3)①活性炭具有疏松多孔的結構,具有吸附性,可吸附色素和異味;
②據一氧化碳和二氧化碳分子構成分析解答.

解答 解:(1)“鉆石恒久遠,一顆永流傳”是由于碳的化學性質不活潑,從微觀角度分析是因為碳原子的最外層電子數是4個電子,不容易得失電子,所以常溫下碳的化學性質比較穩定,不易與其他物質發生化學反應;
(2)①石墨中碳原子排列方式是層狀的,故B是石墨的原子結構;金剛石屬于固態非金屬單質,是由碳原子直接構成的;C60是由C60分子構成的;
石墨在一定條件下可轉變為金剛石,有新物質生成,該變化屬于化學變化,從微觀角度分析,是因為是構成物質的碳原子的排列方式發生了變化;
②碳在氧氣中不充分燃燒生成一氧化碳,反應方程式是:(3))①活性炭具有疏松多孔的結構,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性質不同,是因為它們分子的構成不同,一個二氧化碳分子比一個一氧化碳分子多一個氧原子,不同種的分子化學性質不同,導致其化學性質不同;
故答案為:(1)碳原子的最外層有4個電子,不容易得失電子,所以碳的化學性質比較穩定;
(2)①B;原子;分子;化學;碳原子的排列方式發生了改變;
②2C+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO;
(3)①疏松多孔;
②CO和CO2分子的構成不同.

點評 本題主要考查碳的單質和化合物的相關知識,了解碳單質的結構和性質,是解決問題的前提條件.

練習冊系列答案
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