1.碳在地壳中的含量不高,但它的化合物数量庞大,而且分布极广。

根据所学知识回答下列问题。
(1)图①为碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数为,常温下碳的化学性质(填“活泼”或“不活泼”)。
(2)图②、③、④对应三种碳单质:图②对应单质的一种用途是;图③对应单质的名称是;构成图④这种物质的基本粒子是。
(3)图②和图③对应的两种物质物理性质存在差异的微观本质是。

1.(1) 4 不活泼
(2) 切割玻璃(合理即可) 石墨 分子
(3) 碳原子排列方式不同
解析:(1)图①为碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数为4,因此碳原子不容易得失电子,常温下碳的化学性质不活泼。
(2)图②对应单质是金刚石,金刚石的一种用途是切割玻璃(合理即可);图③对应单质的名称是石墨;构成图④这种物质的基本粒子是分子。(3)图②和图③对应的两种物质物理性质存在差异的微观本质是碳原子排列方式不同。

【分析】
首先观察图①的碳原子结构示意图，确定其最外层电子数，结合原子结构与化学性质的关联判断常温下碳的化学性质；再识别图②、③、④对应的碳单质（金刚石、石墨、C₆₀），根据各单质的结构特点分析其用途、构成粒子；最后对比金刚石和石墨的结构，推导二者物理性质差异的微观原因。
【解析】
(1) 图①为碳原子结构示意图，核外电子排布为2、4，因此最外层电子数为4；最外层电子数为4的原子，在化学反应中既不易得电子也不易失电子，故常温下碳的化学性质不活泼。
(2) 图②是金刚石的结构，金刚石硬度大，用途可为切割玻璃（合理即可）；图③对应单质为石墨；图④是C₆₀，该物质由C₆₀分子构成，故构成它的基本粒子是分子。
(3) 图②对应金刚石，图③对应石墨，二者均由碳原子构成，但碳原子的排列方式不同，因此物理性质存在差异。
【答案】
(1) 4；不活泼
(2) 切割玻璃（合理即可）；石墨；分子
(3) 碳原子排列方式不同
【知识点】
碳的原子结构；碳单质的性质与用途；碳单质的结构差异
【点评】
本题围绕碳的原子结构和常见碳单质展开，考查基础知识点，要求学生掌握碳原子结构与化学性质的关系、常见碳单质的结构、性质及用途，以及碳单质物理性质差异的本质原因，属于碳元素相关的基础考点。
【难度系数】
0.7

2.(创新实验)如图,将几块经过烘烤并冷却后的活性炭投入盛满红棕色二氧化氮气体的集气瓶中,立即塞上橡胶塞。

(1)轻轻摇动集气瓶,可以看到瓶内气体的红棕色逐渐消失,用微观粒子的观点解释产生此现象的原因:。
(2)打开乳胶管上的弹簧夹,看到的现象是。
(3)烧杯内倒扣漏斗的作用是。
(4)烘干活性炭的目的是。

2.(1) 二氧化氮分子在不断地运动,逐渐运动到活性炭疏松多孔的结构中了
(2) 漏斗中的液面升高
(3) 防止水倒吸
(4) 增强活性炭的吸附性

【分析】
要解决这道题，需结合活性炭的吸附性、微观粒子的性质、压强变化原理及实验装置的作用分析：
1. （1）活性炭有疏松多孔结构，能吸附气体，从微观看是分子不断运动，NO₂分子进入活性炭孔隙，导致红棕色消失；
2. （2）NO₂被吸附后，集气瓶内气体减少、压强小于外界大气压，打开弹簧夹后外界大气压将水压入集气瓶，使漏斗液面升高；
3. （3）倒扣漏斗容积大，水进入漏斗后因重力下降，可防止水倒吸进集气瓶；
4. （4）活性炭表面可能有水，烘干能除去水分，避免水分占据吸附孔隙，增强吸附性。
【解析】
（1）活性炭具有疏松多孔的结构，且分子在不断运动，二氧化氮分子会不断运动并进入活性炭的孔隙中，因此瓶内气体的红棕色逐渐消失；
（2）二氧化氮被活性炭吸附后，集气瓶内气体压强减小，小于外界大气压，打开弹簧夹后，外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶，故观察到漏斗中的液面升高；
（3）倒扣的漏斗容积较大，当集气瓶内压强减小时，水进入漏斗，由于漏斗的结构特点，水不会倒吸进集气瓶，因此作用是防止水倒吸；
（4）活性炭表面可能吸附有水分，烘干活性炭可以除去水分，避免水分占据活性炭的吸附孔隙，从而增强活性炭的吸附性。
【答案】
(1) 二氧化氮分子在不断地运动，逐渐运动到活性炭疏松多孔的结构中了
(2) 漏斗中的液面升高
(3) 防止水倒吸
(4) 增强活性炭的吸附性
【知识点】
活性炭的吸附性、分子的运动、压强变化
【点评】
本题结合创新实验考查活性炭的吸附性，涉及微观粒子性质、压强变化的应用，以及实验装置的作用，需要学生理解吸附原理和压强对实验现象的影响，是基础知识点的灵活应用，难度适中。
【难度系数】
0.6