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碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛.
(1)C60分子能与F2发生加成反应,其加成产物为______,C60分子的晶体中,在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子,则一个C60晶胞的质量为______.
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是______.
a.晶体的密度:干冰>冰           b.晶体的熔点:干冰>冰
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰   d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质,下列关于这两种单质的叙述中正确的有______.
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
e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力;
f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图,立方BN结构与金刚石相似,在BN晶体中,B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为______,B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为______,一个晶胞中N原子数目为______.
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为______,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子),则Cu的晶体中Cu原子的配位数为______.已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏伽德罗常数NA,则Cu的原子半径为______.
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(1)C60分子含有30个共价键,发生加成反应时一个C60分子中含有的碳碳双键个数和氟气分子个数相同,1molC60分子中30mol碳碳双键,所以需要30mol氟气,所以其加成产物的化学式为:C60F60;C60晶体为面心立方排布,所以每个C60晶胞有4个C60分子 (面心3个,顶点1个),所以一个C60晶胞=
4×60
NA
×12
=
2880
NA
g

故答案为:C60F60
2880
NA
g

(2)a、水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,密度比水小,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,密度比水大,故a正确;
b、冰融化时氢键被破,干冰分子之间只存在范德华力,融化时破坏范德华力,氢键比范德华力强,故晶体的熔点冰>干冰,故b错误;
c、水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,晶体中的空间利用率:干冰>冰,故c正确;
d、干冰分子之间存在范德华力,水分子间存在氢键,晶体中分子间相互作用力类型不相同,故d错误.
故选:ac;
(3)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错误;
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;
e、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,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子.这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键.因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,说明晶体中含有共价键、金属键、范德华力,故e正确;
f、金刚石是原子晶体,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,石墨为混合型晶体,不属于原子晶体,故f错误;
故选:ae;
(4)由金刚石的晶胞结构可知,晶胞内部有4个C原子,面心上有6个C原子,顶点有8个C原子,在BN晶体中,每个B原子和4个N原子形成共价键,所以B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为正四面体;B原子的配位数是4,B原子与N原子之间共价键的数目是12,所以B原子与N原子之间共价键的数目与配位键的数目比为 3:1,一个晶胞中N原子数目为 4,
故答案为:正四面体;3:1;4;
(5)铜是29号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,原子结构示意图为

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金属铜采用面心立方最密堆积,晶胞内Cu原子数目为8×
1
8
+6×
1
2
=4,令铜原子的半径为rcm,则晶胞的棱长为
2
2
×4rcm=2
2
rcm,所以(2
2
r)3ρ=4
M
NA
,r=
2
4
×
3
4M
ρNA
cm,

故答案为:

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;12;
2
4
×
3
4M
ρNA
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛.
(1)C60分子能与F2发生加成反应,其加成产物为
C60F60
C60F60
,C60分子的晶体中,在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子,则一个C60晶胞的质量为
2880
NA
g
2880
NA
g

(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是
ac
ac

a.晶体的密度:干冰>冰           b.晶体的熔点:干冰>冰
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰   d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质,下列关于这两种单质的叙述中正确的有
ae
ae

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
e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力;
f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图,立方BN结构与金刚石相似,在BN晶体中,B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为
正四面体
正四面体
,B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为
3:1
3:1
,一个晶胞中N原子数目为
4
4

(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为
,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子),则Cu的晶体中Cu原子的配位数为
12
12
.已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏伽德罗常数NA,则Cu的原子半径为
2
4
×
3
4M
ρNA
2
4
×
3
4M
ρNA

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛.

(1)如图1分别代表了五种常见的晶体,分别是:A
NaCl
NaCl
,B
CsCl
CsCl
,C
干冰
干冰
,D
金刚石
金刚石
,E
石墨
石墨
.(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是
ac
ac

a.晶体的密度:干冰>冰           b.晶体的熔点:干冰>冰
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰   d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳的两种常见单质,下列叙述正确的有
ae
ae

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
e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力;
f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图2,一个晶胞中的C原子数目为
8
8

(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为
,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子),已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏伽德罗常数NA,则Cu的原子半径为
2
4
×
3
4M
ρNA
2
4
×
3
4M
ρNA

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛.

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(1)如图1分别代表了五种常见的晶体,分别是:A______,B______,C______,D______,E______.(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是______.
a.晶体的密度:干冰>冰           b.晶体的熔点:干冰>冰
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰   d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳的两种常见单质,下列叙述正确的有______.
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
e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力;
f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图2,一个晶胞中的C原子数目为______.
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为______,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子),已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏伽德罗常数NA,则Cu的原子半径为______.

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年四川省成都七中高二(上)期末化学试卷(解析版) 题型:解答题

碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛.
(1)C60分子能与F2发生加成反应,其加成产物为______,C60分子的晶体中,在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子,则一个C60晶胞的质量为______.
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是______.
a.晶体的密度:干冰>冰           b.晶体的熔点:干冰>冰
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰   d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质,下列关于这两种单质的叙述中正确的有______.
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
e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力;
f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图,立方BN结构与金刚石相似,在BN晶体中,B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为______,B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为______,一个晶胞中N原子数目为______.
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为______,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子),则Cu的晶体中Cu原子的配位数为______.已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏伽德罗常数NA,则Cu的原子半径为______

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年四川省雅安中学高二(上)月考化学试卷(10月份)(解析版) 题型:解答题

碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛.

(1)如图1分别代表了五种常见的晶体,分别是:A______,B______,C______,D______,E______.(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是______.
a.晶体的密度:干冰>冰           b.晶体的熔点:干冰>冰
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰   d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳的两种常见单质,下列叙述正确的有______.
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
e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力;
f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图2,一个晶胞中的C原子数目为______.
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为______,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子),已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏伽德罗常数NA,则Cu的原子半径为______

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