Question

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”)，C₆₀分子中含有双键的数目是________个。

(3)硅晶体的结构跟金刚石相似，1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是________N_A个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入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数目是________个。

(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是________个。

Answer

B 分子 30 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；分子中每一碳上有一个双键，一个碳碳双键两个碳原子共用，均摊法计算；

（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，故选B。

(2)固态时，C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；

分子中每一碳上有一个双键，一个碳碳双键两个碳原子共用，C60分子中含有双键的数目是=30个。

(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。

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；

(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。