Question

11．多彩的化學(xué)物質(zhì)世界
Ⅰ、碳的世界豐富多彩．
（1）金剛石、石墨和C₆₀都是碳元素組成的單質(zhì)（如圖1）

關(guān)于它們的下列說法中，不正確的是AC（填字母序號）．
A．屬于同一種物質(zhì)    B．化學(xué)性質(zhì)相同
C．物理性質(zhì)相同      D．原子排列方式不同
（2）2010年諾貝爾物理學(xué)獎用于表彰首次剝離出單層石墨的科學(xué)家．單層石墨稱為石墨烯，這種“只有一個碳原子厚的碳薄片”被公認(rèn)為目前世界上最薄、最堅硬、傳導(dǎo)電子速度最快的新型材料（如圖2）．下列關(guān)于石墨烯的敘述中，正確的是BC（填字母序號）．
A．石墨烯屬于有機物            B．石墨烯的硬度大于金剛石
C．石墨烯能導(dǎo)電                D．石墨烯中碳的化合價為+3
Ⅱ、碳的化合物是化學(xué)世界中最龐大的家族
（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣，它們都含有碳元素，其中天然氣的主要成分是CH₄（寫化學(xué)式）．
（2）碳化鈣（CaC₂）俗稱電石，遇水劇烈反應(yīng)生成乙炔（C₂H₂）氣和一種堿，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaC₂+2H₂O═C₂H₂↑+Ca（OH）₂．
（3）科學(xué)家設(shè)想利用太陽能加熱器“捕捉”CO₂、“釋放”CO₂，實現(xiàn)碳循環(huán)（如圖3）．
①使空氣中CO₂含量減少的原因是CO₂+CaO=CaCO₃（用化學(xué)方程式表示）．
②上述設(shè)想的優(yōu)點有AB（填字母序號）．
A．原料可循環(huán)利用    B．有效利用太陽能      C．可全天候使用．

Answer 1

分析 I（1）根據(jù)已有的碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途進行分析解答即可．（2）根據(jù)題意分析石墨烯的組成、硬度、類別．在單質(zhì)中元素的化合價為0．
II根據(jù)三大化石燃料，化學(xué)方程式的書寫方法等進行分析解答．

解答 解：I（1）這是三種不同的物質(zhì)；由于組成元素相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同；在這幾種物質(zhì)中，碳原子的排列方式不同，所以物理性質(zhì)相差很大；故選：AC；
（2）由題意可知，單層石墨稱為石墨烯，所以，石墨烯是單質(zhì)；“只有一個碳原子厚的碳薄片”被公認(rèn)為是目前世界上最薄、最堅硬的材料．所以，石墨烯的硬度大于金剛石；單層石墨稱為石墨烯，石墨能導(dǎo)電，所以石墨烯也能導(dǎo)電；石墨烯屬于單質(zhì)，碳元素的化合價為0．故選：BC；
II（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣，其中天然氣的主要成分是甲烷，其化學(xué)式為：CH₄；故答案為：石油；CH₄；
（2）碳化鈣與水劇烈反應(yīng)生成乙炔和氫氧化鈣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaC₂+2H₂O═C₂H₂↑+Ca（OH）₂；故答案為：CaC₂+2H₂O═C₂H₂↑+Ca（OH）₂；
（3）①科學(xué)家設(shè)想利用太陽能加熱器使二氧化碳與氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，消耗二氧化碳，其化學(xué)方程式為：CO₂+CaO$\frac{\underline{\;\;\;光照\;\;\;}}{400℃}$CaCO₃；故答案為：CO₂+CaO$\frac{\underline{\;\;\;光照\;\;\;}}{400℃}$CaCO₃；②分析可知，上述設(shè)想的優(yōu)點有：原料可循環(huán)利用，有效利用太陽能，故答案為：AB；

點評 本題考查了常見碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．