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.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．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，其原因是碳原子排列方式不同；
（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：足球烯含有C=C键容易加成；
（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：碳纳米管；
（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（2）（3）（填序号）；

（5）图1A金刚石结构中一个碳原子被6 （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KC₈．

分析（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，根据物质结构决定物质性质答题；
（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；
（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，据此答题；
（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；
（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，根据均摊法计算．

解答解：（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；
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：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；
故答案为：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，故答案为：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×$\frac{1}{3}$）=8，故化学式为KC₈，
故答案为：KC₈．

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．

练习册系列答案

培优教育寒假作业武汉大学出版社系列答案

	A．	蒸馏过程中发现未加沸石，应立即补加沸石
	B．	分液过程中先将下次液体分出，稍等片刻后再分出上层液体
	C．	海水提溴即用有机溶剂中海水中萃取溴
	D．	除去NaCl少量KNO₃，可先配成饱和溶液，然后蒸发结晶、趁热过滤

	A．	a能使高锰酸钾酸性溶液褪色		B．	b的分子式为C₅H₁₂
	C．	b和c互为同系物		D．	d为平面形分子，属于烷烃

	A．	${\;}_{92}^{235}$U的中子数为235
	B．	${\;}_{92}^{235}$U和${\;}_{92}^{238}$U是两种核素，它们互称为同素异形体
	C．	核反应属于化学变化
	D．	合理利用核能符合“低碳经济”要求

	A．	铝既可以用于食品包装，也可以用于建筑材料
	B．	氧化铝既可以用来冶炼铝，也可用作耐火材料
	C．	氢氧化铝既可以用于治疗胃酸过多，也可用来制备一些铝盐
	D．	明矾既能用来净水，也可用作消毒剂

	A．	0.1mol/LCH₃COONa与0.1mol/LHCl溶液等体积混合：c（Na⁺）=c（Cl^-）＞cCH₃COO^-）＞c（OH^-）
	B．	0.1mol/LNH₄Cl与0.1mol/L氨水等体积混合（pH＞7）：c（NH₃•H₂O）＞c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）
	C．	0.1mol/LNa₂CO₃与0.1mol/L NaHCO₃溶液等体积混合：3（Na⁺）=2[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]
	D．	0.1mol/LNa₂C₂O₄与0.1mol/LHCl溶液等体积混合（H₂C₂O₄为二元弱酸）：2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）

	A．	NaHCO₃═Na⁺+H⁺+CO₃^2-		B．	NaHSO₄═Na⁺+H⁺+SO₄^2-
	C．	MgCl₂═Mg²⁺+2Cl^-		D．	Ca（OH）₂═Ca²⁺+2OH^-

编号	A	B	C
发生装置

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