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)C60分子能与F2发生加成反应,其加成产物为
C60F60
C60F60
,C60分子的晶体中,在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子,则一个C60晶胞的质量为
2880
NA
g
2880
NA
g

(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
ac
ac

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)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质,下列关于这两种单质的叙述中正确的有
ae
ae

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,立方BN结构与金刚石相似,在BN晶体中,B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为
正四面体
正四面体
,B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为
3:1
3:1
,一个晶胞中N原子数目为
4
4

(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),则Cu的晶体中Cu原子的配位数为
12
12
.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NA,则Cu的原子半径为
2
4
×
3
4M
ρNA
2
4
×
3
4M
ρNA
(Ⅰ)A、B、C和D代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:
①C的原子序数是A、B的原子序数之和,A、C、D的最外层电子数和为13;
②D的原子序数是C的2倍,D的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸.
试根据以上叙述回答:
(1)B单质的电子式为
,画出C元素的原子结构示意图

(2)下列环境问题与B与C形成的化合物有关的是
BC
BC

A.温室效应      B.光化学烟雾       C.酸雨      D.PM2.5
(3)A、B、C和D四种元素可形成一化合物,其原子个数之比为8:2:4:1.该化合物属于
离子晶体
离子晶体
(填晶体类型).
(Ⅱ)现有下列短周期元素相关性质的数据:
   元素编号
元素性质
原子半径(10-10m) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75
最高正化合价 +2 +1 +5 +7 +1 +5
最低负化合价 -2 -3 -1 -3
试回答下列问题:
(1)元素⑤在周期表中的位置
第三周期第ⅦA族
第三周期第ⅦA族
;元素②的单质与CO2反应的化学方程式
2Mg+CO2
 点燃 
.
 
2MgO+C
2Mg+CO2
 点燃 
.
 
2MgO+C
,该单质可通过电解法制得,下列金属中人类最早开发和利用的是
D
D

A.铁           B.铝            C.金           D.铜
(2)元素④与元素⑦相比较,气态氢化物较稳定的是
(填结构式);
(3)元素④形成的+3和+5价的氯化物中,各原子均达到8电子稳定结构的化合物是
PCl3
PCl3
.(写化学式)

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