题目内容
【题目】C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)。
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为________。
A.同分异构体 B.同素异形体
C.同系物 D.同位素
(2)固态时,C60属于________晶体(填“离子”、“原子”或“分子”),C60分子中含有双键的数目是________个。
(3)硅晶体的结构跟金刚石相似,1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是________NA个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入1个氧原子,二氧化硅的空间网状结构中,硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是________个。
(4)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是________个。
【答案】B 分子 30 2 6 2
【解析】
(1)同种元素的不同单质互称同素异形体;
(2)根据晶体构成微粒判断晶体类型;分子中每一碳上有一个双键,一个碳碳双键两个碳原子共用,均摊法计算;
(3)一个硅原子形成4个硅硅单键,每个键2个硅原子共用;
金刚石最小的环为六元环,二氧化硅结构跟金刚石结构相似,Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子,6个O原子;
(4)利用均摊法计算。
(1)同种元素的不同单质互称同素异形体,C60、金刚石和石墨三者的关系互为同素异形体,故选B。
(2)固态时,C60中构成微粒是分子,所以属于分子晶体;
分子中每一碳上有一个双键,一个碳碳双键两个碳原子共用,C60分子中含有双键的数目是=30个。
(3)硅晶体的结构跟金刚石相似,一个硅原子形成4个硅硅单键,每个键2个硅原子共用,1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是=2NA个。
金刚石最小的环为六元环,二氧化硅结构跟金刚石结构相似,Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子,硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子,则Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是6;
(4)石墨层状结构中,每个碳原子被三个正六边形共用,平均每个正六边形占有的碳原子数是6×=2个。
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