Question

8．金刚石和石墨是碳元素的两种常见单质，下列叙述中正确的有 （　　）

• A． 金刚石中碳原子的杂化类型为sp³杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp²杂化
• B． 晶体中共价键的键长：金刚石中C-C＜石墨中C-C
• C． 晶体的熔点：金刚石＜石墨
• D． 晶体中共价键的键角：金刚石＞石墨．

Answer 1

分析 A．金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合；
B．sp²杂化中，s轨道的成分比sp³杂化更多，而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短；
C．键长越短，键越牢固；
D．金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子成键，形成正六角形的平面层状结构．

解答 解：A．金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，碳原子的杂化类型为sp³杂化；石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成平面正六边形结构，碳原子的杂化类型为sp²杂化，故A正确；
B．sp²杂化中，s轨道的成分比sp³杂化更多，而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短，更牢固，即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，故B错误；
C．石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量，所以晶体的熔点金刚石＜石墨，故C正确；
D．金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，键角为109°28′，石墨中的碳原子用sp²杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构，键角为120°，故D错误．
故选AC．

点评 本题考查晶体类型与熔沸点高低判断、晶体结构、杂化类型的判断等，难度中等，注意把握金刚石和石墨的晶胞图，需要学生具备空间想象能力，注意基础知识的理解掌握．