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8.(2015.山东烟台四校联考)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用,在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。
(1)与碳同周期,且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是________(填元素符号)。
(2)石墨烯是目前人们制造的新物质,该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的,像一张纸一样(如图甲),石墨烯中碳原子的杂化方式为________;常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态,出现这种现象的原因是______________________。
(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似,即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构,分析二氧化硅的空间网状结构中,Si、O形成的最小环上O原子数目是________。
(4)图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子),图中显示的C60分子数为14个。实际上一个C60晶胞中含有________个C60分子。
解析:(1)C元素和O元素基态原子的核外未成对电子数都是2。
(3)金刚石空间结构中数目最少的环中有6个原子,即六元环,共有6个C-C键,而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子,氧原子在硅硅键之间,故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中C-C键的数目相同。
(4)晶胞中微粒个数的计算公式=体内×1+面上×1/2+棱上×1/4+顶角×1/8。C60晶胞模型中显示出的14个C60分子,8个在晶胞顶角上,6个在面心上,故一个晶胞中含有的C60分子数目为8×1/8+6×1/2=4(个)。
答案:(1)O (2)sp2 甲醇分子间存在氢键,而丙烯分子间只有范德华力 (3)6 (4)4