Question

【题目】C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)

(1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为_________

A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素

(2)固态时，C60属于__________晶体(填“离子”、“原子”或“分子”)。

(3)硅晶体的结构跟金刚石相似，1 mol硅晶体中含有硅的单键的数目约是________NA个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅单键之间插入1个氧原子。二氧化硅的空间网状结构中，硅氧原子形成的最小环上氧原子的数目是__________。

(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是__________。

Answer 1

【答案】B 分子 2 6 2

【解析】

(1)同种元素的不同单质互称同素异形体；

(2)根据晶体构成微粒判断晶体类型；

(3)一个硅原子形成4个硅硅单键，每个键2个硅原子共用；金刚石最小的环为六元环，二氧化硅结构跟金刚石结构相似，Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子，6个O原子；

(4)利用均摊法计算。

(1)同种元素的不同单质互称同素异形体，C60、金刚石和石墨三者的关系互为同素异形体，故答案为B；

(2)固态时，C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体，故答案为分子；

(3)硅晶体的结构跟金刚石相似，一个硅原子形成4个硅硅单键，每个键2个硅原子共用，1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是=2NA个，故答案为2；金刚石最小的环为六元环，二氧化硅结构跟金刚石结构相似，Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子，硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子，则Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是6，故答案为6；

(4)石墨层状结构中，每个碳原子被三个正六边形共用，平均每个正六边形占有的碳原子数是6×=2个，故答案为2。