碳元素的单质存在多种同素异形体,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图。
(1)①C60属于__________晶体,石墨属于_________晶体。
②C60晶体、石墨和金刚石的熔点由高到低的顺序是_________。
(2)C60是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。
①目前,化学家已经找到十余种富勒烯家庭成员,如C28、C32、C50、C60……,它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体,多面体遵循欧拉定律:顶点数+面数-棱边数=2。则C80晶体结构中正五边形有_______个,C80晶体共有_____条棱。
②下列物质不属于富勒烯家庭的有_________(填序号)
A. C18 B. C44 C. C72 D. C83
(3)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性,其晶胞结构如图所示(其中·为碳原子,O为硅原子),每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有____个;设晶胞边长为a nm,密度为bg·cm-3,则阿伏加德罗常数可表示为_______。(用含a、b的式子表示)
高二化学简答题困难题
碳元素的单质存在多种同素异形体,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图。
(1)①C60属于__________晶体,石墨属于_________晶体。
②C60晶体、石墨和金刚石的熔点由高到低的顺序是_________。
(2)C60是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。
①目前,化学家已经找到十余种富勒烯家庭成员,如C28、C32、C50、C60……,它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体,多面体遵循欧拉定律:顶点数+面数-棱边数=2。则C80晶体结构中正五边形有_______个,C80晶体共有_____条棱。
②下列物质不属于富勒烯家庭的有_________(填序号)
A. C18 B. C44 C. C72 D. C83
(3)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性,其晶胞结构如图所示(其中·为碳原子,O为硅原子),每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有____个;设晶胞边长为a nm,密度为bg·cm-3,则阿伏加德罗常数可表示为_______。(用含a、b的式子表示)
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碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_____________。
(2)在石墨烯晶体中,每个C原子连接_____个六元环,每个六元环占有____个C原子。
(3)在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接________个六元环。
(4)金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(不要求计算结果)。
(5)德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成(如右图)。请回答: C20分子共有_______个正五边形,共有______条棱边,C20晶体属于________晶体(填晶体类型)。
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碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构示意图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_______。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_____、______。
(3)C60属于_____晶体,石墨属于______晶体。
(4)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142 pm,而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的______共价键.而石墨层内的C-C间不仅存在_____共价键,还有______键。
(5)金刚石晶胞含有_____个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a , 根据硬球接触模型,则r =_____a。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
I.碳元素的单质有多种形式,如图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_____________。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为____________、____________。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是______________。
(4)C60属于_____________晶体,石墨属于_____________晶体。
(5)金刚石晶胞含有_____________个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=_____________a。
II.FeO晶体结构如下图所示,FeO晶体中Fe2+距离最近且相等的Fe2+有________个。若该晶胞边长为b cm,则该晶体的密度为_________g·cm-3。(用NA表示阿伏伽德罗常数)
高二化学综合题困难题查看答案及解析
碳的两种同素异形体金刚石和石墨晶体结构如图(石墨晶体中是由一个个正六边形组成的片层结构,层与层之间靠微弱的范德华力结合)下列说法正确的是
金刚石 石墨
A.现代科技已经实现了石墨制取金刚石,该过程属于化学变化
B.相同质量的金刚石与石墨晶体中,所含共价键数相同
C.估计金刚石与石墨的熔沸点均较高,硬度均较大
D.根据:C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41 kJ·mol-1
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
说明金刚石比石墨稳定,石墨转变为金刚石为放热反应
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晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元,C60晶胞结构如图所示(一个小黑点代表一个C60分子),下列说法正确的是
A.C60摩尔质量是720
B.C60与金刚石都是碳元素形成的单质分子
C.在C60晶胞中有14个C60分子
D.每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个
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晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元,C60晶胞结构如右图所示(一个小黑点代表一个C60分子),下列说法正确的是
A.C60摩尔质量是720
B.C60与金刚石都是碳元素形成的单质分子
C.在C60晶胞中有14个C60分子
D.每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个
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下列说法正确的是( )
A. 氢元素的几种核素均有质子和中子
B. 金刚石和C60互为同素异形体,且都属于原子晶体
C. C2H6和C3H8 互为同系物
D. 化合物(b) 、(d) 、(p) 的分子式均为C6H6,b的同分异构体只有d和p两种
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碳可以多种形式存在,金刚石、C60和石墨属于( )
A.互为同位素 B.是为同一物质
C.互为同素异形体 D.互为同分异构体
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金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ 的热能。据此判断在100kPa下,下列结论正确的是( )
①石墨比金刚石稳定; ②金刚石比石墨稳定;
③1mol石墨比1mol金刚石的总能量高;④1mol金刚石比1mol石墨的总能量高
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
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