Question

“碳”的世界豐富多彩．
（1）根據表中提供的信息，回答問題．

	金剛石	石墨	C60
結構
用途		作電極材料	作超導體材料
相應的性質	硬度大		/

表中幾種物質均是由碳元素組成的單質，其物理性質卻不相同，原因是

 

．
（2）很多天然礦石中含有碳元素，菱錳礦的主要成分是碳酸錳（MnCO₃），其中錳元素的化合價為

 

．
（3）“碳海綿”是已知最輕的固體材料（如圖所示），其主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質），具備高彈性和疏松多孔的結構．下列關于“碳海綿”的說法中正確的是

 

．

A．具有吸附性              B．在一定條件下可還原氧化銅   
C．常溫下化學性質活潑       D．在氧氣中完全燃燒的產物是CO₂．

Answer 1

分析：（1）根據金剛石具有正八面體形狀、硬度大，石墨具有優良的導電性等進行分析解答．
（2）根據在化合物中正負化合價代數和為零，結合碳酸錳的化學式進行解答本題．
（3）根據題意，“碳海綿”是已知最輕的固體材料，其主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質），具備高彈性和疏松多孔的結構，據此結合碳單質的性質進行分析判斷．

解答：解：（1）金剛石具有正八面體形狀、硬度大，可用作鉆探機鉆頭或切割玻璃等；石墨作電極材料，是利用了石墨具有優良的導電性．金剛石、石墨物理性質差異很大，是因為它們的結構中碳原子的排列方式不同．
（2）碳酸根顯-2價，設錳元素的化合價是x，根據在化合物中正負化合價代數和為零，可得：x+（-2）=0，則x=+2價．
（3）A、由題意，“碳海綿”具有疏松多孔的結構，具有吸附性，故選項說法正確．
B、“碳海綿”主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質），具有還原性，在一定條件下可還原氧化銅，故選項說法正確．
C、“碳海綿”主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質），常溫下化學性質不活潑，故選項說法錯誤．
D、“碳海綿”主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質），在氧氣中完全燃燒的產物是CO₂，故選項說法正確．
故答案為；（1）鉆探機鉆頭（或切割玻璃等）；能導電；碳原子排列方式不同；（2）+2；（3）ABD．

點評：本題難度不大，掌握碳單質的物理性質、化學性質與用途、利用化合價的原則計算指定元素的化合價的方法是正確解答本題的關鍵．