题目内容
科学家发现C60分子由60个碳原子构成，它的形状像足球（图C），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．
（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）相同条件下，足球烯、石墨分别和气体单质F2反应时，化学活泼性的比较为足球烯比石墨 （填“活泼”、“一样活泼”、“更不活泼”）理由是： ；
（3）由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 个碳原子（填数字），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，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： ．
（6）如图是从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 ．
（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）相同条件下，足球烯、石墨分别和气体单质F2反应时，化学活泼性的比较为足球烯比石墨
（3）由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
（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，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：
（6）如图是从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
考点：不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别,晶胞的计算
专题：化学键与晶体结构
分析：（1）根据物质结构决定物质性质，
（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；
（3）根据均摊法计算碳原子数和碳碳键数目；
（4）根据图象分析最小的环上碳原子个数；根据碳原子与其周围的碳原子形成的结构判断夹角；
（5）根据以上各物质的空间结构考虑；
（6）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．
（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；
（3）根据均摊法计算碳原子数和碳碳键数目；
（4）根据图象分析最小的环上碳原子个数；根据碳原子与其周围的碳原子形成的结构判断夹角；
（5）根据以上各物质的空间结构考虑；
（6）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．
解答：
解：（1）都是碳元素的单质，但是由于碳原子在空间的排布方式不同，所以性质会有极大差异；
故答案为：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；
故答案为：活泼，足球烯含有C=C键容易加成；
（3）每个碳原子被三个碳环共有，每个碳环含有碳原子数为：
，；每条碳碳双键被两个碳环共有，每个碳环含有
条碳碳键，C原子数与C-C键数之比为2：3，
故答案为：2：3；
（4）金刚石是原子晶体，在原子晶体里，原子间以共价键相互结合，形成三维的空间网状结构，最小的环上有6个C原子；在金刚石晶体里，每个碳原子以四个共价键对称的与相邻的4个碳原子结合，碳原子采取sp3杂化方式形成共价键，所以碳原子与其周围的4个碳原子形成正四面体结构，所以夹角是 109°28′，
故答案为：6；109°28'；
（5）由于碳纳米管表面积大，可以吸附H2，用作贮氢材料；
故答案为：碳纳米管；
（6）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BC；
故答案为：B、C．
故答案为：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；
故答案为：活泼，足球烯含有C=C键容易加成；
（3）每个碳原子被三个碳环共有，每个碳环含有碳原子数为：
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
故答案为：2：3；
（4）金刚石是原子晶体，在原子晶体里，原子间以共价键相互结合，形成三维的空间网状结构，最小的环上有6个C原子；在金刚石晶体里，每个碳原子以四个共价键对称的与相邻的4个碳原子结合，碳原子采取sp3杂化方式形成共价键，所以碳原子与其周围的4个碳原子形成正四面体结构，所以夹角是 109°28′，
故答案为：6；109°28'；
（5）由于碳纳米管表面积大，可以吸附H2，用作贮氢材料；
故答案为：碳纳米管；
（6）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BC；
故答案为：B、C．
点评：本题考查物质结构性质，以碳元素的四种单质的空间结构图为中心命题点，综合了物质结构中相应的知识点，解决此题应具备一定的处理信息和空间想象能力，题目难度中等．
练习册系列答案
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．
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