Question

1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的分子是由60個碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球(如圖所示)，因此又叫足球烯．1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì)——碳納米管，它是由六邊環(huán)形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子，A、B分別是金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)示意圖．圖中小黑點均代表碳原子．

用你所學(xué)到的化學(xué)知識回答下列問題．

(1)金剛石、石墨、足球烯、碳納米管物理性質(zhì)有較大差異的原因是什么?

(2)常溫下足球烯和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)是否活潑?簡要說明理由．

(3)請你設(shè)計一個方案，證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的(以足球烯為例，用文字簡要敘述)．

Answer 1

答案：略
解析：

(1)碳原子的排列方式不同；(2)不活潑，因為碳原子的最外層電子數(shù)為4，常溫下不易得失電子；(3)將足球烯放在充滿氧氣的密閉容器里使之燃燒，測定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的質(zhì)量等于燃燒前后足球烯所減少的質(zhì)量． 應(yīng)將足球烯、碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)性質(zhì)相聯(lián)系．由于碳原子排列的方式不同，導(dǎo)致它們的物理性質(zhì)有較大差異．金剛石、石墨、足球烯、碳納米管都是由碳原子構(gòu)成的碳單質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)(常溫下穩(wěn)定性、可燃性、還原性)是相同的，而且由于碳原子的最外層電子數(shù)為4，常溫下不易得失電子，決定了這些碳單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定．證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的，首先利用其可燃性說明其含有碳元素，其次通過定量測定證明其只含碳元素．