题目内容

金刚石和石墨中碳碳键的键长

A.
前者大于后者
B.
后者大于前者
C.
二者相等
D.
不能确定

A
解析：
石墨同层原子靠共价键结合，且键长小于金刚石中碳碳键，键能高于金刚石中碳碳键，层与层之间为很弱的分子间作用力．

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物质的结构决定性质，性质反映其结构特点．
（1）金刚石和石墨是碳元素的两种常见单质，下列叙述中正确的有

．
a．金刚石中碳原子的杂化类型为sp³杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp²杂化；
b．晶体中共价键的键长：金刚石中C-C＜石墨中C-C；
c．晶体的熔点：金刚石＜石墨
d．晶体中共价键的键角：金刚石＞石墨
（2）某石蕊的分子结构如图1．
①石蕊分子所含元素中，基态原子2p轨道有两个成单电子的是

（填元素符号）；由其中两种元素形成的三角锥构型的一价阳离子是

（填化学式）；
②该石蕊易溶解于水，分析可能的原因是

；
（3）铜及其合金是人类最早使用的金属材料．
①NF₃可由NH₃和F₂在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH₃+3F₂

NF₃+3NH₄F．
上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有

（填序号）．
a．离子晶体 b．分子晶体 c．原子晶体 d．金属晶体
②金属铜采取如图2堆积方式，可称为

堆积，则Cu晶体中Cu原子的配位数为

金刚石和石墨中碳碳键的键长

[　　]

A．前者大于后者　　　　　　B．后者大于前者

C．二者相等　　　　　　　　D．不能确定

1985年，科学家发现的C₆₀分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球（图C）。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，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子（图D），图A、图B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。

试回答下列问题：
(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质之间的关系，在化学上称之为____________，它们在物理性质上存在较大的差异，其原因是____________________。
(2)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否比金刚石和石墨活泼__________（填“活泼”和“一样”）理由是_________________________。
(3)由下边石墨的晶体结构俯视图可推算在石墨晶体中，每个正六边形平均所占有的C原子数与C-C键数之比为__________。

(4)在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有_______（填数字）个碳原子，每个碳原子上的任两个C-C键的夹角都是_________（填角度）。
(5)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，制得H₂后还需解决贮存问题，在上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是____________________。

碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛．

（1）如图1分别代表了五种常见的晶体，分别是：A______，B______，C______，D______，E______．（填名称或化学式）
（2）干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是______．
a．晶体的密度：干冰＞冰           b．晶体的熔点：干冰＞冰
c．晶体中的空间利用率：干冰＞冰   d．晶体中分子间相互作用力类型相同
（3）金刚石和石墨是碳的两种常见单质，下列叙述正确的有______．
a．金刚石中碳原子的杂化类型为sp³杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp²杂化；
b．晶体中共价键的键长：金刚石中C-C＜石墨中C-C；
c．晶体的熔点：金刚石＞石墨       d．晶体中共价键的键角：金刚石＞石墨
e．金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力；
f．金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体
（4）金刚石晶胞结构如图2，一个晶胞中的C原子数目为______．
（5）C与孔雀石共热可以得到金属铜，铜原子的原子结构示意图为______，金属铜采用面心立方最密堆积（在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子），已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm³，Cu的相对原子质量为M，阿伏伽德罗常数N_A，则Cu的原子半径为______