1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的,它的形狀像足球,因此又稱(chēng)“足球烯”.1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了一種碳的單質(zhì)--碳納米管,它是由五邊形和六邊形碳環(huán)微結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的管狀大分子.用你所學(xué)的知識(shí)回答下列問(wèn)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
 

(2)常溫下足球烯和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)是否活潑?
 
(答“是”或“否”),其理由是
 

(3)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案,證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的
 
.(文字簡(jiǎn)要敘述)
考點(diǎn):同素異形體,碳族元素簡(jiǎn)介
專(zhuān)題:元素及其化合物
分析:(1)同素異形體物理性質(zhì)的差異要從結(jié)構(gòu)上分析,即原子排列方式的不同造成了其物理性質(zhì)的差異;
(2)根據(jù)碳的原子結(jié)構(gòu)推測(cè),常溫下足球烯和納米碳管的化學(xué)性質(zhì);
(3)設(shè)計(jì)一個(gè)“在充滿(mǎn)氧氣的密閉容器里使之燃燒”的實(shí)驗(yàn)方案,證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的單質(zhì).
解答: 解:(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碳原子排列不同,
故答案為:各物質(zhì)分子碳原子排列的方式不同;
(2)根據(jù)碳的原子結(jié)構(gòu)推測(cè),常溫下足球烯和納米碳管的化學(xué)性質(zhì)不活潑,因?yàn)樗鼈兙怯商荚訕?gòu)成的單質(zhì),碳原子的最外層為4個(gè)電子,常溫下不易得失電子,
故答案為:否; 因?yàn)樘荚拥淖钔鈱与娮訑?shù)為4,常溫下不易得失電子,故它們的化學(xué)性質(zhì)不活潑;
(3)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的單質(zhì):將足球烯、碳納米管分別放在充滿(mǎn)氧氣的密閉容器里使之燃燒,用澄清的石灰水測(cè)定其生成物是二酶氧化碳,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,
故答案為:將足球烯、碳納米管分別放在充滿(mǎn)足量氧氣的密閉容器中使之充分燃燒,測(cè)定其生成物只是CO2,且CO2里所含的碳的質(zhì)量等于燃燒前足球烯或碳納米管減少的質(zhì)量;
點(diǎn)評(píng):本題考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)知識(shí)應(yīng)用,側(cè)重考查學(xué)生的觀察能力和對(duì)基本概念的理解與運(yùn)用能力,注意(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),題目難度不大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

為除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì),所選用的試劑或方法不正確的是( 。
A、NaHCO3溶液(Na2CO3溶液)通入過(guò)量的CO2
B、鐵粉(鋁粉)加入適量的NaOH溶液過(guò)濾
C、Na2CO3溶液(Na2SO4溶液)加入適量的Ba(OH)2溶液過(guò)濾
D、CO2(CO)將混合氣體通過(guò)足量灼熱的CuO

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法正確的是( 。
A、9g D2O中含有的電子數(shù)為5NA
B、92g NO2和N2O4混合氣體中含有原子數(shù)為6NA
C、1mol C3H8分子中共價(jià)鍵總數(shù)為8NA
D、65g Zn全部溶解在一定濃度的硝酸溶液中,有NO生成,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

X、Y、Z、W都是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì),其中X、Y、Z均含有同一種元素.在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)中的H2O已略去).請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:
(1)若X可用于自來(lái)水消毒,W為金屬單質(zhì),且W是用量最大、用途最廣的金屬,若加熱蒸干Y的溶液沒(méi)有得到Y(jié)的鹽,則反應(yīng)③的離子方程式為
 

(2)若X常用作制冷劑,Y和W為空氣的主要成分,則反應(yīng)③的化學(xué)方程式為 4NH3+6NO=5N2+6H2O.
(3)若W為氯堿工業(yè)的重要產(chǎn)品,Y有兩性,反應(yīng)③的離子方程式可以是
 
.通過(guò)氯堿工業(yè)制取W的化學(xué)方程式為
 

(4)若X、Z、W都是常見(jiàn)氣體,Z是形成酸雨的主要?dú)怏w,則反應(yīng)③的化學(xué)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)24.8g Na2R 含有Na+0.8mol,則R的摩爾質(zhì)量為
 

(2)質(zhì)量都為a g的鎂和鋁,物質(zhì)的量之比為
 
;將它們分別放入適量的鹽酸溶液中恰好完全反應(yīng),則消耗的HCl的物質(zhì)的量之比為
 

(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,CO和CO2混合氣體的質(zhì)量為36g,體積為22.4L,則其中CO2所占的體積為
 
,CO所占的質(zhì)量為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站數(shù)據(jù)顯示,顆粒物(PM2.5等)是連續(xù)霧霾過(guò)程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物,其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣等.因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義.請(qǐng)回答:
(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣.若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:
離子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-
濃度(mol/L)4×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算PM2.5待測(cè)試樣的pH=
 

(2)NOx是汽車(chē)尾氣的主要污染物之一.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如圖1:

①N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=
 

②汽車(chē)汽油不完全燃燒時(shí)還產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:
2CO(g)═2C(s)+O2(g),已知該反應(yīng)的△H>0,該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)?
 
.你的依據(jù)是
 

(3)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時(shí)又能制得氫氣,具體流程如圖2:
①用化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析,在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是
 

②用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量、長(zhǎng)壽命的鎳氫電池.電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為:Ni(OH)2+M
 充電 
.
放電
NiO(OH)+MH,電池放電時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)式為
 
;充電完成時(shí),全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH),若繼續(xù)充電,將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2,O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸,此時(shí),陰極電極反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

合成氨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)防建設(shè)均具有重要意義.
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol
(1)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)
 
(填序號(hào)).
a.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
b.反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物
c.v正(N2)=3v逆(H2
d.2v(N2)=v(NH3
e.三種物質(zhì)的濃度比恰好等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
(2)在恒溫恒容的密閉容器中,合成氨反應(yīng)的各物質(zhì)濃度變化曲線如圖所示.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①表示N2 的濃度變化的曲線是
 
(選填曲線代號(hào)“A”、“B”或“C”).
②前25min內(nèi),用H2 的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率是
 
mol/(L?min).
③在25min末反應(yīng)剛好達(dá)到平衡,則該溫度下反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K=
 

(3)在第25min末,保持其它條件不變,若升高反應(yīng)溫度并設(shè)法保持該溫度不變,在第35min末再次達(dá)到平衡.平衡移動(dòng)過(guò)程中H2濃度變化了1.5mol/L,請(qǐng)你在圖中畫(huà)出第25min~40min NH3濃度變化曲線.
(4)在一定溫度下,將1mol N2和2mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率α1,NH3體積分?jǐn)?shù)為φ1.此時(shí)向該容器中再通入一定量的H2,一段時(shí)間后再次達(dá)到平衡,測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率α2,NH3體積分?jǐn)?shù)為φ2,則α2
 
 α1(填序號(hào))、φ2
 
 φ1(填序號(hào)).
a.大于   b.小于   c.等于   d.以上均有可能.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某課外活動(dòng)小組利用下列裝置迅速制備少量氯氣.提供的試劑有:濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體.(2KMnO4+16HCl(濃)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O)試回答:
(1)裝置H中盛放的試劑是
 

(2)尾氣處理時(shí)關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾
 
,打開(kāi)彈簧夾
 

(3)處理尾氣時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

(4)此反應(yīng)不需要加熱,而且對(duì)鹽酸的濃度要求不高.此反應(yīng)中的氧化劑是
 

若參加反應(yīng)的氧化劑的物質(zhì)的量是1mol,則產(chǎn)生的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
 
,被氧化的還原劑的物質(zhì)的量為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

常溫下,下列溶液中可能大量共存的離子組是( 。
A、水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:AlO2-、S2-、PO43-、Na+
B、加入金屬鎂能產(chǎn)生H2的溶液中:Na+、HCO3-、SO42-、Al3+
C、能使Al溶解產(chǎn)生H2的溶液中:NH4+、Na+、SiO32-、CO32-
D、含有大量Fe2+的溶液中:K+、Mg2+、ClO-、SO42-

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同步練習(xí)冊(cè)答案