Question

【選修3-物質結構與性質】（20分）
19-I（6分）對于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX₄)，下列敘述正確的是

A．SiX4難水解	B．SiX4是共價化合物
C．NaX易水解	D．NaX的熔點一般高于SiX4

19-Ⅱ（14分）碳元素的單質有多種形式，下圖依次是C₆₀、石墨和金剛石的結構圖：

回答下列問題：
（1）金剛石、石墨、C₆₀.碳納米管等都是碳元素的單質形式，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C-C鍵的鍵長為142 pm，而金剛石中C-C鍵的鍵長為154 pm。其原因是金剛石中只存在C-C間的____共價鍵，而石墨層內的C-C間不僅存在____共價鍵，還有____鍵。
（5）金剛石晶胞含有____個碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據硬球接觸模型，則r= ______a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率____（不要求計算結果）。

Answer 1

19-I  B、D ;  19-Ⅱ(1)同素異形體（2）sp³  sp²  (3)分子 混合 （4）σ鍵  σ鍵  π鍵 （或大π鍵或p-pπ鍵）  (5) 8    

試題分析：19-I A. SiX₄容易發生水解反應。錯誤。B. 鹵素與硅但是非金屬元素，所以二者結合的化合物SiX₄是共價化合物。正確。C. NaX是強酸強堿鹽，不發生水解反應 。錯誤。D. NaX是離子化合物，微粒間通過離子鍵結合，而SiX₄則是分子晶體，分子之間通過分子間作用力結合，分子間作用力比化合價弱很多。因此NaX的熔點一般高于SiX₄。正確。19-Ⅱ(1) (l)金剛石、石墨、C₆₀、碳納米管等都是碳元素的單質，性質不同，它們互稱同素異形體。(2)在金剛石中碳原子的四個價電子與四個C原子形成四個共價鍵，C的雜化形式是sp³；在石墨烯（指單層石墨）中碳原子與相鄰的三個C原子形成三個共價鍵，C的雜化形式為sp²；(3) C₆₀是由60個C原子形成的分子，屬于分子晶體。而石墨在層內原子間以共價鍵結合，在層間以分子間作用力結合，所以石墨屬于混合晶體；（4）在金剛石中只存在C-C間的σ共價鍵；在石墨層內的C-C間不僅存在σ共價鍵，還存在π鍵。  (5)共價金剛石的立體網狀結構金剛石晶胞，屬A4型，頂點8個，相當于1個C原子，然后面心上6個，相當于3個C原子，而在其8個四面體空隙中有一半也是C原子，且在晶胞內，故還有4個C原子，加在一起，可得一個金剛石晶胞中有8個C原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據硬球接觸模型，則正方體對角線的1/4就是C-C鍵的鍵長，即，所以r=a，碳原子在晶胞中的空間占有率。