Question

【題目】C60、金剛石和石墨的結構模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結構)。

(1)C60、金剛石和石墨三者的關系互為________。

A．同分異構體 B．同素異形體

C．同系物 D．同位素

(2)固態時，C60屬于________晶體(填“離子”、“原子”或“分子”)，C60分子中含有雙鍵的數目是________個。

(3)硅晶體的結構跟金剛石相似，1 mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數目約是________NA個。二氧化硅的結構相當于在硅晶體結構中每個硅硅單鍵之間插入1個氧原子，二氧化硅的空間網狀結構中，硅、氧原子形成的最小環上氧原子數目是________個。

(4)石墨層狀結構中，平均每個正六邊形占有的碳原子數是________個。

Answer 1

【答案】B 分子 30 2 6 2

【解析】

（1）同種元素的不同單質互稱同素異形體；

（2）根據晶體構成微粒判斷晶體類型；分子中每一碳上有一個雙鍵，一個碳碳雙鍵兩個碳原子共用，均攤法計算；

（3）一個硅原子形成4個硅硅單鍵，每個鍵2個硅原子共用；

金剛石最小的環為六元環，二氧化硅結構跟金剛石結構相似，Si、O原子形成的最小環上應有6個Si原子，6個O原子；

（4）利用均攤法計算。

(1)同種元素的不同單質互稱同素異形體，C60、金剛石和石墨三者的關系互為同素異形體，故選B。

(2)固態時，C60中構成微粒是分子，所以屬于分子晶體；

分子中每一碳上有一個雙鍵，一個碳碳雙鍵兩個碳原子共用，C60分子中含有雙鍵的數目是=30個。

(3)硅晶體的結構跟金剛石相似，一個硅原子形成4個硅硅單鍵，每個鍵2個硅原子共用，1 mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數目約是=2NA個。

金剛石最小的環為六元環，二氧化硅結構跟金剛石結構相似，Si、O原子形成的最小環上應有6個Si原子，硅晶體結構中每個硅與硅的化學鍵之間插入一個O原子，則Si、O原子形成的最小環上O原子的數目是6；

(4)石墨層狀結構中，每個碳原子被三個正六邊形共用，平均每個正六邊形占有的碳原子數是6×=2個。