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    8．科学家发现C60分子（图1）由60个碳原子构成，它的形状像足球（图1C），含有C=C键，因此又叫足球烯．1991年科学家又发现一种碳的单质--碳纳米管，是由六边环形的碳原子构成的具有很大表面积管状大分子（图1D），图1A、图1B分别是金刚石和石墨的结构示意图．图中小黑点或小黑圈均代表碳原子．
    （1）金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质互称为同素异形体，它们在物理性质上存在较大的差异，其原因是碳原子排列方式不同；
    （2）同条件下，足球烯、石墨分别和气体单质F2反应时，足球烯的化学性质比石墨要活泼，其理由是：足球烯含有C=C键容易加成；
    （3）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，还需解决H2的贮存问题，上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是：碳纳米管；
    （4）图2是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断NaCl晶体结构的图象是（2）（3） （填序号）；

    （5）图1A金刚石结构中一个碳原子被6 （填数字）个六元环共用；
    （6）如图1B，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，此单质与熔融的钾单质相互作用，形成某种青铜色的物质（其中的元素钾用“●”表示），原子分布如图3所示，该物质的化学式为KC8 ．

    分析 （1）金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质中碳原子在空间的排布方式不同，根据物质结构决定物质性质答题；
    （2）足球烯中含有碳碳双键，所以比石墨活泼，更易于F2发生加成反应；
    （3）根据以上各物质的空间结构可知，由于碳纳米管表面积大，可以吸附H2，用作贮氢材料；
    （4）氯化钠是6个Na（或Cl）形成的正八面体中间包围一个Cl（或Na），其晶胞是一个正方体，据此答题；
    （5）金刚石的网状结构中，每个碳原子能形成4个共价键，根据图1A金刚石结构可知，一个碳原子被6个六元环共用；
    （6）如图所示，K原子镶嵌在正六边形的中心，该正六边形周围有6个未镶嵌K原子的C原子正六边形结构，即每正六边形周围连接6个C原子，该碳原子为3个正六边形共有，根据均摊法计算．

    解答 解：（1）金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质中碳原子在空间的排布方式不同，所以性质会有极大差异；
    故答案为：碳原子排列方式不同； 
    （2）足球烯中含有碳碳双键，所以比石墨活泼，更易于F2发生加成反应；
    故答案为：足球烯含有C=C键容易加成；
    （3）根据以上各物质的空间结构可知，由于碳纳米管表面积大，可以吸附H2，用作贮氢材料；
    故答案为：碳纳米管；
    （4）氯化钠是6个Na（或Cl）形成的正八面体中间包围一个Cl（或Na），其晶胞是一个正方体，故选（2）（3），
    （5）金刚石的网状结构中，每个碳原子能形成4个共价键，根据图1A金刚石结构可知，一个碳原子被6个六元环共用，故答案为：6；
    （6）如图所示，K原子镶嵌在正六边形的中心，该正六边形周围有6个未镶嵌K原子的C原子正六边形结构，即每正六边形周围连接6个C原子，该碳原子为3个正六边形共有，故结构中K原子与C原子数目之比为1：（6+6×$\frac{1}{3}$）=8，故化学式为KC8，
    故答案为：KC8 ．

    点评 本题考查物质结构性质，以碳元素的四种单质的空间结构图为中心命题点，综合了物质结构中相应的知识点，解决此题应具备一定的处理信息和空间想象能力．

    练习册系列答案
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    9．下列实验操作正确的是（　　）
    A．蒸馏过程中发现未加沸石，应立即补加沸石
    B．分液过程中先将下次液体分出，稍等片刻后再分出上层液体
    C．海水提溴即用有机溶剂中海水中萃取溴
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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    B．${\;}_{92}^{235}$U和${\;}_{92}^{238}$U是两种核素，它们互称为同素异形体
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    A．B．C．D．

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    20．25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）
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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    18．实验室制备气体时，可根据反应物的状态、反应条件和生成气体的性质来选择气体的发生装置．
    编号ABC


    发
    生
    装
    置
    （1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时，可选用的发生装置是A（写编号）；
    （2）实验室用食盐固体和浓硫酸制氯化氢气体时，可选用的发生装置是C（写编号），写出微热时的反应方程式NaCl+H2SO4 $\frac{\underline{\;微热\;}}{\;}$NaHSO4+HCl↑；
    （3）高锰酸钾和二氧化锰都是强氧化剂，均可将浓盐酸氧化为氯气．
    （a） 用浓盐酸和高锰酸钾制氯气的反应方程式如下：
    2KMnO4+16HCl→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
    ①用“单线桥”在上述方程式上标出电子转移的方向和数目．
    ②反应中Cl元素被氧化，KMnO4是氧化剂．当有1mol电子转移时，可生成气体11.2升（标准状态下）．
    （b） 用浓盐酸和二氧化锰制氯气的实验装置如图所示：

    ①写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式_MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
    ②实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是NaOH，有关的化学方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．

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