Question

20．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，下列说法错误的是（　　）

• A． 在石墨烯晶体中，每个C原子连接3个六元环
• B． 在石墨烯晶体中，每个六元环占有3个C原子
• C． 在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环为六元环，每个7C原子连接12个六元环
• D． 在金刚石晶体中，六元环中最多有4个C原子在同一平面

Answer 1

分析 A．石墨烯晶体中最小的环为六元环，每个碳原子连接3个C-C化学健；
B．每个C-C化学健被2个碳原子共用；
C．在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环为六元环，每个C原子连接4个碳原子，连接的4个C原子中每个C原子形成3个六元环；
D．在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键，这5个碳原子形成的是正四面体结构，键角为109⁰28，最小的环为6元环．

解答 解：A．石墨烯晶体中最小的环为六元环，每个碳原子连接3个C-C化学健，则每个C原子连接3个六元环，故A正确；
B．每个六元环占有的C原子数为6×$\frac{1}{3}$=2，故B错误；
C．在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环为六元环，每个C原子连接4个碳原子，连接的4个C原子中每个C原子形成3个六元环，所以金刚石晶体中每个C原子能形成12个六元环，故C正确；
D．晶胞中共平面的原子如图，共4个，故D正确．
故选：B．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，侧重考查学生分析判断及空间想象能力，熟悉石墨、金刚石结构特点即可解答，题目难度中等．