题目内容

【题目】碳元素的单质有多种形式,如图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素的单质形式,它们互为
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为
(3)C60属于晶体,石墨属于晶体.
(4)石墨晶体中,层内C﹣C键的键长为142pm,而金刚石中C﹣C键的键长为154pm.其原因是金刚石中只存在C﹣C间的共价键,而石墨层内的C﹣C间不仅存在共价键,还有键.
(5)金刚石晶胞含有个碳原子.若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率(不要求计算结果).

【答案】
(1)同素异形体
(2)sp3;sp2
(3)分子;混合
(4)σ;σ;π
(5)8;
【解析】解:(1)都是含有碳元素的不同单质,互为同素异形体,所以答案是:同素异形体;(2)金刚石中碳原子形成四条共价键,为sp3杂化;石墨烯为片层结构,杂化类型为sp2杂化,所以答案是:sp3;sp2;(3)C60晶体组成微粒为60个碳原子组成的C60分子,属于分子晶体;石墨片层内以共价键结合,片层之间以分子间作用力结合,为混合晶体,所以答案是:分子;混合;(4)金刚石中碳原子以sp3杂化,形成四条杂化轨道,全部形成σ键;石墨中碳原子以sp2杂化,形成三条杂化轨道,还有一条为杂化的p轨道,三条杂化轨道形成σ键,而未杂化p轨道形成π键,所以答案是:σ;σ;π;(5)晶胞中顶点微粒数为: =1,面心微粒数为: =3,体内微粒数为4,共含有8个碳原子;晶胞内含有四个碳原子,则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同,即 =8r,r= a;碳原子的体积为: ,晶胞体积为:a3 , 碳原子的空间利用率为: = = ,所以答案是:8;

练习册系列答案
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【题目】氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂.氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气,氢化钙在一定条件下与氧气反应生成的产物不只一种.氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取,如图1是模拟制取装置.

请回答下列问题:
(1)利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为(填仪器接口的字母编号).
i→→a
(2)装有无水氯化钙装置的作用是
(3)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;(请按正确的顺序填入下列步骤的标号).
A.加热反应一段时间
B.收集气体并检验其纯度
C.关闭分液漏斗活塞
D.停止加热,充分冷却
(4)甲同学设计了一个实验,测定上述实验中得到的氢化钙的纯度.请完善下列实验步骤:
①样品称量;
②加入溶液(填化学式),搅拌;
(填操作名称);洗涤;干燥
④称量碳酸钙.
(5)利用上述题目中给出的装置(试剂可另选)设计实验,用化学方法证明产物中含有氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象
(6)乙同学利用图2所示装置测定上述实验中得到的氢化钙的纯度.他称取46mg所制得的氢化钙样品,记录开始时注射器活栓停留在lO.00mL刻度处,反应结束后充分冷却,活栓最终停留在57.04mL刻度处(上述气体体积均在标准状况下测定).试通过计算求样品中氢化钙的纯度:

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