Question

【题目】科学家发现C60分子（图1）由60个碳原子构成，它的形状像足球（图1C），含有C=C键，因此又叫足球烯．1991年科学家又发现一种碳的单质﹣﹣碳纳米管，是由六边环形的碳原子构成的具有很大表面积管状大分子（图1D），图1A、图1B分别是金刚石和石墨的结构示意图．图中小黑点或小黑圈均代表碳原子．
（1）金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质互称为同素异形体，它们在物理性质上存在较大的差异，其原因是；
（2）同条件下，足球烯、石墨分别和气体单质F2反应时，足球烯的化学性质比石墨要活泼，其理由是：；
（3）燃氢汽车之所以尚未大面积推广，除较经济的制氢方法尚未完全解决外，还需解决H2的贮存问题，上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是：；
（4）图2是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断NaCl晶体结构的图象是（填序号）；
（5）图1A金刚石结构中一个碳原子被（填数字）个六元环共用；
（6）如图1B，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，此单质与熔融的钾单质相互作用，形成某种青铜色的物质（其中的元素钾用“●”表示），原子分布如图3所示，该物质的化学式为

Answer 1

【答案】
（1）碳原子排列方式不同
（2）足球烯含有C=C键容易加成
（3）碳纳米管
（4）（2）（3）
（5）6
（6）KC8
【解析】解：（1）金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质中碳原子在空间的排布方式不同，所以性质会有极大差异； 所以答案是：碳原子排列方式不同； （2）足球烯中含有碳碳双键，所以比石墨活泼，更易于F2发生加成反应；
所以答案是：足球烯含有C=C键容易加成；（3）根据以上各物质的空间结构可知，由于碳纳米管表面积大，可以吸附H2 ， 用作贮氢材料；
所以答案是：碳纳米管；（4）氯化钠是6个Na（或Cl）形成的正八面体中间包围一个Cl（或Na），其晶胞是一个正方体，故选（2）（3），（5）金刚石的网状结构中，每个碳原子能形成4个共价键，根据图1A金刚石结构可知，一个碳原子被6个六元环共用，所以答案是：6；（6）如图所示，K原子镶嵌在正六边形的中心，该正六边形周围有6个未镶嵌K原子的C原子正六边形结构，即每正六边形周围连接6个C原子，该碳原子为3个正六边形共有，故结构中K原子与C原子数目之比为1：（6+6× ）=8，故化学式为KC8 ，
所以答案是：KC8 ．