Question

學習了第六單元后，許多同學對璀璨奪目的金剛石是由碳元素組成的單質提出疑問，為研究金剛石的組成，某研究小組進行了如下探究，請你幫助一起完成．
（1）小明設計的實驗：將幾顆細小顆粒的金剛石放入含有氧氣的密閉容器內通過聚光法將其點燃，在產物中滴加澄清的石灰水．
（2）分析、得出結論：小明通過聚光法使

溫度達到金剛石的著火點

從而金剛石燃燒起來，說明金剛石確有

可燃

性；澄清的石灰水變渾濁，寫出發生反應的化學方程式

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

，說明此反應生成了二氧化碳氣體，從而小明得出金剛石是由碳元素組成的單質．
（3）反思：用細小顆粒的金剛石進行實驗的原因

增大金剛石與氧氣的接觸面積，使其充分燃燒

．
小明根據實驗得出金剛石是由碳元素組成的單質的結論能否成立？請說明理由：

不能成立；上述實驗不能排除金剛石中可能還含有氧元素

如果你能設計一個合理的實驗，將獎勵4分（化學試卷總分不超過60分）

用天平稱量幾顆細小顆粒的金剛石，放入含有足量氧氣的密閉容器內通過聚光法使其完全燃燒，將二氧化碳通過足量澄清的石灰水吸收，測出二氧化碳的質量，并計算出二氧化碳中碳元素的質量，看是否與消耗金剛石的質量相等

．

Answer 1

分析：（2）燃燒的條件是：物質具有可燃性；可燃物與氧氣接觸；溫度達到可燃物的著火點；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（3）促進可燃物燃燒的方法有：（1）增大氧氣的濃度．（2）增大可燃物與氧氣的接觸面積；
可燃物在氧氣中燃燒生成二氧化碳，說明可燃物中含有碳元素，或含有碳元素和氧元素；
根據質量關系，通過計算可以判斷金剛石中元素的組成情況．

解答：解：（2）通過聚光法可以使溫度升高，當升高到一定程度時，會達到金剛石的著火點，金剛石燃燒起來，說明金剛石具有可燃性．
故填：溫度達到金剛石的著火點；可燃．
二氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應能生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）用細小顆粒的金剛石進行實驗的原因是：可以增大金剛石與氧氣的接觸面積，使其充分燃燒．
故填：增大金剛石與氧氣的接觸面積，使其充分燃燒．
上述實驗不能排除金剛石中可能還含有氧元素，所以小明根據實驗得出金剛石是由碳元素組成的單質的結論不能成立．
故填：不能成立；上述實驗不能排除金剛石中可能還含有氧元素．
能夠測定金剛石是否為碳單質的實驗方案為：用天平稱量幾顆細小顆粒的金剛石，放入含有足量氧氣的密閉容器內通過聚光法使其完全燃燒，將二氧化碳通過足量澄清的石灰水吸收，測出二氧化碳的質量，并計算出二氧化碳中碳元素的質量，看是否與消耗金剛石的質量相等．
故填：用天平稱量幾顆細小顆粒的金剛石，放入含有足量氧氣的密閉容器內通過聚光法使其完全燃燒，將二氧化碳通過足量澄清的石灰水吸收，測出二氧化碳的質量，并計算出二氧化碳中碳元素的質量，看是否與消耗金剛石的質量相等．

點評：化學實驗現象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，有助于提高觀察實驗、進行實驗的能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握設計實驗、觀察實驗現象的方法．