Question

【題目】Ⅰ.(多選)對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)，下列敘述正確的是（____）

A．SiX4難水解 B．SiX4是共價(jià)化合物

C．NaX易水解 D．NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4

Ⅱ.碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：

回答下列問題：

(1)金剛石、石墨、C60和碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為________。

(2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為________、________。

(3)C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體。

(4)石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長(zhǎng)為142 pm，而金剛石中C－C鍵的鍵長(zhǎng)為154 pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的________共價(jià)鍵，而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在________共價(jià)鍵，還有________鍵。

(5)金剛石晶胞含有________個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)硬球接觸模型，則r＝________a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率________(不要求計(jì)算結(jié)果)。

Answer 1

【答案】 BD 同素異形體 sp3 sp2 分子 混合 σ鍵　 σ鍵 π鍵(或大π鍵或p－pπ鍵) 8　 ＝

【解析】Ⅰ.SiX4易水解生成硅酸和鹵化氫，A錯(cuò)誤；SiX4只含有共價(jià)鍵，是共價(jià)化合物， B正確；NaX是離子化合物，陰、陽離子不易水解，C錯(cuò)誤；NaX是離子化合物，SiX4是共價(jià)化合物，NaX的熔點(diǎn)高，D正確；正確選項(xiàng)BD。

Ⅱ.(1)金剛石、石墨、C60和碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為同素異形體；正確答案：同素異形體。

(2)根據(jù)晶胞圖中可知：金剛石中碳原子形成4條共價(jià)鍵，為sp3雜化； 石墨烯為片層結(jié)構(gòu)，碳原子以sp2雜化；正確答案：. sp3；sp2 。

(3)C60只含有共價(jià)鍵，屬于分子晶體；石墨既含有共價(jià)鍵，又含有分子間作用力，屬于混合晶體；正確答案：分子； 混合。

(4)金剛石中只存在C—C間的σ共價(jià)鍵，而石墨層內(nèi)的C—C間存在σ共價(jià)鍵和π鍵，鍵能大，鍵長(zhǎng)變小；正確答案：σ鍵；σ鍵； π鍵(或大π鍵或p－pπ鍵)。

(5)金剛石晶胞中含有碳原子數(shù)為8×1/8+6×1/2+4=8，金剛石不是緊密堆積結(jié)構(gòu)，設(shè)體心有一個(gè)球，沿體對(duì)角線方向有5個(gè)球，體對(duì)角線距離為8r=a×√3, a=8r/√3，原子的體積V(原子)=4/3πr3×8=32πr3/3，晶胞的體積 V(晶胞)= a3=（8r/√3）3，空間占有率= V(原子)/ V(晶胞)= √3π/16；正確答案：8； ；＝。