(5分)石墨晶体由如图(1)所示的C原子平面层堆叠形成。有一种常见的2H型石墨以二层重复的堆叠方式构成,即若以A、B分别表示沿垂直于平面层方向(C方向)堆叠的两个不同层次,它的堆叠方式为ABAB……。图(2)为AB两层的堆叠方式,O和●分别表示A层和B层的C原子。
(1) 在图(2)中标明两个晶胞参数a和b。
(2) 画出2H型石墨晶胞的立体示意图,并指出晶胞类型。
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(1)A图是某离子化合物的晶胞(组成晶体的一个最小重复单位),阳离子位于中间,阴离子位于8个顶点,该化合物中阳、阴离子的个数比是_______________。
(2)B图表示构成NaCl晶体的一个晶胞,通过想像与推理,可确定一个NaCl晶胞中含Na+和Cl-的个数分别为_______________、_______________。
(3)C图是金刚石的晶体结构,C60、金刚石和石墨三者的关系是_______________。
A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素
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_______________NA个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅—硅单键之间插入一个氧原子。二氧化硅的空间网状结构中,硅、氧原子形成的最小环上原子数目是_______________。
(4)石墨晶体结构如D图所示,每一层由无数个正六边形构成,则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为_______________,“C—C”键数为_______________。
(5)足球烯C60结构形如足球,如E图,则C60中有_______________个六边形,_______________个五边形。固态时,C60属于_______________ (填“离子”、“原子”或“分子”)晶体,C60分子中含有双键的数目是_______________。
(6)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体,如F图。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有1个原子。试观察F图,推断这个基本结构单元所含硼原子个数、键角、“B—B”键的个数依次为______________、_______________、_______________。
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试完成下列问题:
(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管物理性质存在较大差异的原因是____________________________________________________________________。
(2)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否比金刚石和石墨活泼?_______________(填“活泼”或“一样”),理由是_____________________________________________________。
(3)如下图所示,由右边石墨的晶体结构俯视图可推算在石墨晶体中,每个正六边形平均所占有的C原子数与C—C键数之比为_____________。
(4)在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上有________(填数字)个碳原子,每个碳原子上的任两个C—C键的夹角都是________(填角度)。
(5)燃氢汽车之所以尚未大面积推广除较经济的制氢方法尚未完全解决外,制得H2后还需要解决贮存问题,上述四种碳单质有可能成为贮氢材料的是________________。
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根据下图回答问题:
(1)A图是某离子化合物的晶胞(组成晶体的一个最小重复单位),阳离子位于中间,阴离
子位于8个顶点,该化合物中阳、阴离子的个数比是_______________。
(2)B图表示构成NaCl晶体的一个晶胞,通过想像与推理,可确定一个NaCl晶胞中含Na+
和Cl-的个数分别为_______________、_______________。
(3)C图是金刚石的晶体结构,C60、金刚石和石墨三者的关系是_______________。
A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素
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_______________NA个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅—硅单键之间插入一个氧原子。二氧化硅的空间网状结构中,硅、氧原子形成的最小环上原子数目是_______________。
(4)石墨晶体结构如D图所示,每一层由无数个正六边形构成,则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为_______________,“C—C”键数为_______________。
(5)足球烯C60结构形如足球,如E图,则C60中有_______________个六边形,_______________个五边形。固态时,C60属于_______________ (填“离子”、“原子”或“分子”)晶体,C60分子中含有双键的数目是_______________。
(6)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体,如F图。其中含有
20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有1个原子。试观察F图,推断这个基本结构单元所含硼原子个数、键角、“B—B”键的个数依次为______________、_______________、_______________。
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