Question

【題目】C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型如圖所示(石墨僅表示其中的一層結(jié)構(gòu))：

(1)C60、金剛石和石墨三者的關(guān)系互為___________。

A．同分異構(gòu)體 B．同素異形體

C．同系物 D．同位素

(2)硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，1 mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是____________

NA個(gè)。二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅硅單鍵之間插入一個(gè)氧原子。二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子數(shù)目是___________。

(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是個(gè)___________。

Answer 1

【答案】B 2 6 2

【解析】

(1)根據(jù)同素異形體的定義進(jìn)行分析；

(2)晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，存在以硅原子為中心和頂點(diǎn)的正四面體結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)硅原子形成4個(gè)Si—Si鍵，但一個(gè)Si—Si鍵為2個(gè)硅原子共有，故1個(gè)硅原子可形成2個(gè)Si—Si鍵，即1 mol硅原子能形成2 mol Si—Si鍵，

(3)石墨中每個(gè)碳原子形成3個(gè)C—C鍵，故每個(gè)碳原子為3個(gè)六邊形共用，每個(gè)六邊形擁有碳原子個(gè)數(shù)為6×1/3 =2個(gè)。

(1)所給三種物質(zhì)都是只由碳元素組成，但是結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)不同，故它們互為同素異形體。

綜上所述，本題答案是：B。

(2) 由金剛石的結(jié)構(gòu)模型可知，1個(gè)硅原子可以通過(guò)共價(jià)鍵與4個(gè)硅原子結(jié)合，所以1個(gè)硅原子擁有的硅硅單鍵數(shù)目為4/2=2，所以1mol硅中可形成2mol硅硅單鍵，數(shù)目為2NA個(gè)；金剛石中最小的碳原子環(huán)上有6個(gè)碳原子，6條邊，每條邊上插入一個(gè)氧原子，則二氧化硅晶體的最小環(huán)為十二元環(huán)，環(huán)上有6個(gè)氧原子；

綜上所述，本題答案是：2,6。

(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子為三個(gè)正六邊形共有，石墨中每個(gè)碳原子形成3個(gè)C—C鍵，故每個(gè)碳原子為3個(gè)六邊形共用，每個(gè)六邊形擁有碳原子個(gè)數(shù)為6×1/3 =2個(gè)。

綜上所述，本題答案是：2。