1. 据《自然》杂志于 2018 年 3 月 15 日发布,中国留学生曹原利用金刚石的同素异形体石墨烯实现了常温超导。这一发现将在很多领域发生颠覆性的革命。曹原被评为 2018 年度影响世界的十大科学人物的第一名。石墨烯就是由单层石墨构成的二维碳纳米材料,其结构如图∶

(1) 金刚石中碳原子的杂化方式为,每个碳原子的配位数为
(2) 下列有关石墨烯说法正确的是___________。 A. 所有碳原子位于同一平面上 B. 石墨烯具有良好的导电性 C. 12g石墨烯所含σ 键数目为 NA D. 熔点高,硬度大,不溶于有机溶剂
(3) 碳有很多同素异形体,C60就是其中一种。C60可用作储氢材料,已知金刚石中 C-C 键的键长为0.154nm,C60中C-C 键键长为 0.140~0.145nm,有同学据此认为 C60 的熔点高于金刚石,你认为是否正确?,阐述理由∶
(4) 科学家把 C60和K 掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为

(5) 碳与硅为同主族元素。硅在自然界大多以硅酸盐形式存在。在硅酸盐中,SiO4四面体[如图(a)] 通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si与O的原子数之比为,化学式为(Si个数可用n表示)。

(6) 将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代可形成碳的一种新型三维立方晶体结构T-碳。已知T-碳密度为ρg/cm3 , 阿伏加德罗常数为NA , 则 T-碳的晶胞参数a=pm(写出表达式即可)。
【考点】
晶胞的计算; 原子轨道杂化方式及杂化类型判断; 同素异形体; 复杂化学式的确定;
【答案】

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