Question

1985年科学家发现的C₆₀分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，因此又称“足球烯”。1991年科学家又发现了一种碳的单质-碳纳米管，它是由五边形和六边形碳环微结构单元构成的管状大分子。用你所学的知识回答下列问题：

（1）金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是______．

（2）常温下足球烯和碳纳米管的化学性质______（填“活泼”或“稳定”），分析其理由是______。

（3）请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的______．（文字简要叙述）

Answer

碳原子排列的方式不同 稳定 碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子 将足球烯、碳纳米管分别放在充满足量氧气的密闭容器中使之充分燃烧，测定其生成物只是CO2，且CO2里所含的碳的质量等于燃烧前足球烯或碳纳米管减少的质量

【解析】

（1）金刚石为空间网状结构、石墨为片层状结构、足球烯为足球状、碳纳米管为管状结构，其碳原子的排列方式不同，决定了它们的物理性质有较大差异，故填：碳原子排列的方式不同。

（2）常温下足球烯和碳纳米管均为碳的单质，碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，表现为化学性稳定，故填：稳定，碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子。

（3）利用碳单质的可燃性，可初步判断其组成情况，根据质量守恒定律，元素的种类和质量在反应前后不变，故填：将足球烯、碳纳米管分别放在充满足量氧气的密闭容器中使之充分燃烧，测定其生成物只是CO2，且CO2里所含的碳的质量等于燃烧前足球烯或碳纳米管减少的质量。