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是互為________。

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___(填“離子”、“原子”或“分子”)晶體，C60分子中含有雙鍵的數目是___。

(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。

(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 2

【解析】

(1)同種元素的不同單質互稱同素異形體，據此分析判斷；(2)根據晶體構成微粒判斷晶體類型；由C60分子結構模型可以看出，每個碳原子與另三個碳原子成鍵，其中每個碳原子應有一個碳碳雙鍵，據此分析解答；(3)硅晶體的結構跟金剛石相似，在晶體硅中1個硅原子與4個硅原子通過Si-Si直接相連，每個硅原子含有2個硅硅鍵，據此分析解答；(4)根據石墨層狀結構，利用均攤法分析計算。

(1)同種元素的不同單質互稱同素異形體，C60、金剛石和石墨是碳元素的不同單質，屬于同素異形體，故答案為：B；

(2)C60中構成微粒是分子，所以屬于分子晶體；由C60分子結構模型可以看出，每個碳原子與另三個碳原子成鍵，又知每個碳原子應形成四個共價鍵，由此可知每個碳原子應有一個碳碳雙鍵，而每個碳碳雙鍵都由2個碳原子構成，所以C60分子中含雙鍵數應為60×=30，故答案為：分子；30；

(3)C、Si均屬于第ⅣA元素，能形成4個共價鍵，在晶體硅中1個硅原子與4個硅原子通過Si-Si直接相連，每個硅原子含有2個硅硅鍵，則1mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數目約是2NA個，故答案為：2；

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