石墨.富勒烯C60.和金刚石的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):(1)石墨层状结构中.层与层之间作用力为范德华力.片层中平均每个六元环含碳原子数为2个,在层状结构中.平均每个六棱柱含碳原子数2个．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体.有与石墨相似的层状结构．层内的H3BO3分子通过氢键相连．分子中B原子杂化轨道的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

14．石墨、富勒烯C₆₀、和金刚石的结构模型如图所示（石墨仅表示出其中的一层结构）：

（1）石墨层状结构中，层与层之间作用力为范德华力，片层中平均每个六元环含碳原子数为2个；在层状结构中，平均每个六棱柱含碳原子数2个．正硼酸（H₃BO₃）是一种片层状结构白色晶体，有与石墨相似的层状结构．层内的H₃BO₃分子通过氢键相连（如图）．分子中B原子杂化轨道的类型为sp²，1mol H₃BO₃的晶体中有3mol氢键

（2）由金刚石晶胞可知，每个金刚石晶胞占有8个碳原子．碳原子杂化类型为sp³，在该晶体1mol碳平均可形成2molC-C键，砷化镓是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似，GaAs晶体中，每个As与4个Ga相连，且第一电离能As＞Ga（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）C₆₀属于分子（填“原子”或“分子”）晶体．晶体结构中，C₆₀分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键，1mol C₆₀分子中σ键的数目为90N_A，科学家把C₆₀和M掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图所示．M位于晶胞的棱和内部，该化合物中的M原子和C₆₀分子的个数比为3：1．

分析（1）石墨层状结构中，层与层之间作用力为范德华力，片层中平均每个六元环含碳原子数=$\frac{1}{3}$×6；
在层状结构中，平均每个六棱柱含碳原子数=12×$\frac{1}{6}$；
根据图知，正硼酸（H₃BO₃）中每个B原子连接3个O原子且不含孤电子对，据此确定B原子杂化方式；
1个正硼酸分子能形成3个氢键，据此计算1mol H₃BO₃的晶体中氢键物质的量；
（2）金刚石晶胞中C原子个数=4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$；每个C原子形成四个共价键，且不含孤电子对，则C原子为sp³杂化；金刚石中每个C原子形成碳碳键个数=4×$\frac{1}{2}$=2；GaAs晶体结构和金刚石相似，所以GaAs中，每个As与4个Ga相连，同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（3）由分子构成的晶体是分子晶体；C₆₀分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键，每个C原子含有1.5个σ键；
该晶胞中M原子个数=8+1+12×$\frac{1}{4}$=12，C₆₀分子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以M和C₆₀个数之比=12：4=3：1．

解答解：（1）石墨层状结构中，层与层之间作用力为范德华力，片层中平均每个六元环含碳原子数=$\frac{1}{3}$×6=2；
在层状结构中，平均每个六棱柱含碳原子数=12×$\frac{1}{6}$=2；
根据图知，正硼酸（H₃BO₃）中每个B原子连接3个O原子且不含孤电子对，据此确定B原子杂化方式为sp²；
1个正硼酸分子能形成3个氢键，则1mol H₃BO₃的晶体中氢键物质的量是3mol；
故答案为：范德华力；2；2；sp²；3；
（2）金刚石晶胞中C原子个数=4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=8；每个C原子形成四个共价键，且不含孤电子对，则C原子为sp³杂化；金刚石中每个C原子形成碳碳键个数=4×$\frac{1}{2}$=2；GaAs晶体结构和金刚石相似，所以GaAs中，每个As与4个Ga相连，同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能As＞Ga；
故答案为：8；sp³；2；4；＞；
（3）由分子构成的晶体是分子晶体；C₆₀分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键，每个C原子含有1.5个σ键，1mol C₆₀分子中σ键的数目为90N_A；
该晶胞中M原子个数=8+1+12×$\frac{1}{4}$=12，C₆₀分子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以M和C₆₀个数之比=12：4=3：1．
故答案为：分子；90N_A；3：1．

点评本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、电离能大小判断等知识点，难点是晶胞计算，注意（3）中原子个数计算，同时考查空间想象能力，题目难度中等．

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金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．
（1）基态Ni原子的价电子排布式为3d⁸4s²．
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、④HCHO，其中碳原子采取sp²杂化的分子有①③④（填物质序号），HCHO分子的立体结构为平面三角形．
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次硫酸氢钠甲醛（NaHSO₂•HCHO•2H₂O）俗称吊白块，不稳定，120℃时会分解．在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用．以Na₂SO₃、SO₂、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如图：
步骤1：在三颈烧瓶中加入一定量Na₂SO₃和水，搅拌溶解，缓慢通入SO₂，至溶液pH 约为4，制得NaHSO₃溶液．
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（5）步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是防止温度过高使产物分解，也防止氧气将产物氧化．
（6）为了测定产品的纯度，准确称取2.0g样品，完全溶于水配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后（已知I₂不能氧化甲醛，杂质不反应），加入BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g，则所制得的产品的纯度为77%．

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	反应前		反应后
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请计算（写出计算过程）：
（1）该石灰石中碳酸钙的质量分数；
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	A．	已知大多数含氧酸可用通式XO_m（OH）_n来表示，H₂SeO₃、HMnO₄、H₃BO₃、H₃PO₄ 四种酸中酸性最强的是H₂SeO₃
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少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如下图所示：有关数据列表如下：

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状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g•cm^-3	0.79	2.2	0.71
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（2）在装置C中应加入c，（填正确选项前的字母）其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该制各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去；
（4）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（5）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管．

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