高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 几种简单的晶体结构模型第2课时随堂练习题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 几种简单的晶体结构模型第2课时随堂练习题，共18页。试卷主要包含了下表是某些共价晶体的熔点和硬度，下列有关分子晶体的叙述正确的是，几种单质的沸点如图所示，下列排序不正确的是等内容，欢迎下载使用。

第3章　不同聚集状态的物质与性质
第2课时　共价晶体、分子晶体和晶体结构的复杂性
基础过关练
题组一　共价晶体
1.(2020山东省实验中学高二检测)下表是某些共价晶体的熔点和硬度。
共价晶体
金刚石
氮化硼
碳化硅
石英
晶体硅
晶体锗
熔点/℃
>3 500
3 000
2 830
1 710
1 412
1 211
硬度
10
9.5
9
7
7
6
分析表中的数据,下列叙述正确的是 (　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.构成共价晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高
B.构成共价晶体的原子间的共价键键能越大,晶体的熔点越低
C.构成共价晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越大
D.构成共价晶体的原子的半径越小,晶体的硬度越大
2.(2021吉林松原高级中学高二下月考)下列有关共价晶体的叙述不正确的是 (　　)
A.金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体
B.含1 mol C的金刚石中C—C键数目是2NA,1 mol SiO2晶体中Si—O键数目是4NA
C.水晶熔化和干冰升华时,晶体中的共价键都会断裂
D.SiO2晶体是共价晶体,所以晶体中不存在分子,SiO2不是它的分子式
3.(2021海南儋州二中高二下月考)已知SiC的熔点为2 700 ℃,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 (深度解析)

A.SiC晶体中碳原子和硅原子均采取sp3杂化
B.硅单质的熔点高于2 700 ℃
C.距离硅原子最近的碳原子数为4
D.若晶胞参数为a pm,则该晶体的密度为1606.02×10-7a3 g·cm-3
题组二　分子晶体
4.(2021湖北黄梅国际育才高级中学高二上月考)下列有关分子晶体的叙述正确的是 (　　)
A.分子内均存在共价键
B.非金属氧化物呈固态时,一定属于分子晶体
C.分子晶体中一定存在氢键
D.分子晶体熔化时一定破坏了范德华力
5.(2020四川雅安高二上期末)甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是 (　　)

A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
B.晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子
C.甲烷晶体熔化时需克服共价键
D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
6.观察下列模型并结合有关信息,判断有关说法不正确的是 (　　)

B12结构单元
SF6分子
S8分子
HCN
结构
示意图




备注
熔点1 873 K
/
易溶于CS2
/
A.B12结构单元中含有30个B—B键,含20个正三角形
B.HCN为直线形
C.SF6是由极性键构成的非极性分子
D.S8中S原子为sp2杂化
题组三　晶体类型判断
7.(2021辽宁朝阳一中高二上期末)氮氧化铝(AlON)属于共价晶体,是一种超强透明材料,其制备反应为Al2O3+C+N22AlON+CO。下列描述错误的是 (　　)
A.AlON和金刚石中均含共价键
B.AlON和金刚石晶体类型相同
C.AlON和Al2O3的化学键类型不同
D.AlON和Al2O3晶体类型相同
8.(2021山东新泰一中高二下阶段检测)分子晶体的熔点通常都在200 ℃以下。下列数据是对应物质的熔点:
物质
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
BCl3
Al2O3
CO2
SiO2
熔点/℃
920
801
1 291
190
-107
2 073
-57
1 723
据此做出的下列判断中正确的是 (深度解析)
A.NaCl晶体熔化时,吸收的热量用于破坏离子键
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.碳和硅处于同一主族,故CO2和 SiO2的晶体类型相同
D.两种含钠化合物是离子晶体,三种含铝化合物也是离子晶体
9.几种单质的沸点如图所示。下列推断正确的是 (　　)

A.D可能为共价晶体,H可能为分子晶体
B.G可能为离子晶体,A可能为分子晶体
C.G、H一定是分子晶体,E、F一定是金属晶体
D.D可能为共价晶体,B一定是离子晶体
题组四　晶体性质的比较
10.(2021山东济南德润高级中学高二下开学考试)下列排序不正确的是 (　　)
A.晶体熔点由低到高:H2O B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.熔点由高到低:Al>Mg>Na
D.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI
11.(2020四川雅安高二上期末)下列晶体性质的比较中,错误的是 (　　)
A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅
B.沸点:NH3>PH3
C.硬度:白磷>冰>二氧化硅
D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4
12.有关晶体的下列说法中,正确的是 (　　)
A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
B.共价晶体中共价键越强,熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键发生断裂
D.氯化钠熔化时离子键未被破坏
13.(2021湖北黄梅国际育才高级中学高二上月考)下列说法正确的有 (深度解析)
①石英和金刚石都是共价晶体,都属于化合物
②在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
③金刚石、SiC、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④NaOH和MgCl2中均含有共价键,但都属于离子晶体
⑤氯化钠晶体不导电,是因为无阴、阳离子
⑥SiO2晶体中每个硅原子与2个氧原子成键,每个氧原子与4个硅原子成键
⑦分子晶体:共价键键能越大,熔、沸点越高;共价晶体:共价键键能越大,熔、沸点也越高
⑧氯化氢溶于水时共价键被破坏,属于物理变化
⑨元素的金属性越强,则其构成金属单质的金属键也越强
A.2 B.3 C.4 D.5
题组五　晶体结构的复杂性
14.(2021山东临沂一中高二上期末)石墨晶体是层状结构,如图。

以下有关石墨晶体的说法正确的一组是 (　　)
①石墨晶体只有分子晶体和共价晶体的特征
②石墨是混合型晶体
③石墨中的C为sp2杂化
④石墨的熔点、沸点都比金刚石的低
⑤石墨中碳原子数和C—C键个数之比为1∶2
⑥石墨和金刚石的硬度相同
⑦石墨层内导电性和层间导电性不同
⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2
A.全对 B.除⑤外
C.除①④⑤⑥外 D.除⑥⑦⑧外
15.(2021山东烟台高二上期末)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂,但不能导电。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法,错误的是 (　　)

A.立方相氮化硼中不含有π键
B.六方相氮化硼为分子晶体,立方相氮化硼为共价晶体
C.六方相氮化硼中的硼原子采用sp2杂化,立方相氮化硼中的硼原子采用sp3杂化
D.六方相氮化硼晶体结构与石墨相似却不导电,原因是没有可以自由移动的电子

能力提升练
题组　四种晶体的结构和性质的综合考查
1.(2021湖北孝感高中高二2月调研,)通常情况下,氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示,下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是 (　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　


A.同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构
B.氯化钠、氯化铯和二氧化碳晶体的晶胞都为立方体,它们具有相似的物理性质
C.二氧化碳晶体是分子晶体,其分子间存在分子间作用力,分子内存在共价键
D.在二氧化硅晶体中,平均每个Si原子形成4个Si—O键
2.(2021海南儋州二中高二下月考,)合成一种新的具有超高热导率半导体材料——砷化硼(BAs)。通过反应4BI3(g)+As4(g)4BAs(s,晶体)+6I2(g)可制备BAs晶体。下列说法错误的是 (　　)


A.图(a)表示As4的结构,As4分子中成键电子对与孤电子对数目之比为3∶1
B.图(b)表示晶态单质硼的B12基本结构单元,该基本单元为正20面体
C.图(b)所示晶态单质硼的熔点为2 180 ℃,它属于共价晶体
D.图(c)表示BAs的晶胞结构,As原子的配位数为4
3.()晶体的结构决定了晶体的性质。下面为几种晶体或晶胞的示意图:



请回答下列问题:
(1)图中晶体或晶胞所表示的物质以共价键结合所形成的是　　　　　　。 
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为　　　　　　　　　　　　　。 
(3)NaCl晶体与MgO晶体类型相同,NaCl晶体的晶格能　　　　(填“大于”或“小于”)MgO晶体的晶格能,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)干冰晶胞中每个CO2分子与　　　个CO2分子紧邻,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为　　　。 
(5)铜晶胞中,晶胞边长为a cm,Cu的相对原子质量为64,金属铜密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值NA可表示为　　　　。 
4.(2021吉林松原高级中学高二下月考,)(1)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图甲所示,图中用虚线标出了石墨的一个晶胞。该晶胞中含有的碳原子数为　　　　。 

(2)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,如图乙所示,1 mol石墨烯中含有的六元环个数为　　　　,下列有关石墨烯的说法正确的是　　　　(填序号)。(用NA表示阿伏加德罗常数的值) 
a.晶体中碳原子间全部是碳碳单键
b.石墨烯中所有碳原子处于同一个平面内
c.从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力
(3)金刚石晶胞如图丙所示,则金刚石晶胞中碳原子的配位数为　　　　。 
(4)石墨烯可转化为C60,C60的结构如图丁所示,该分子是由五边形和六边形碳环构成的球体,其中五边形碳环有12个,六边形碳环有　　　　个。 
5.(2021湖北部分重点中学高二3月联考,)(1)在反应釜高温高压并加入金属镍等催化剂的条件下可实现石墨转化为物质B的过程,据此回答下列问题:

石墨

B

石墨烯晶体
①基态碳原子的价电子排布图是　　　　　　　,其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为　　　　形。 
②硬度:石墨　　　　物质B(填“<”“=”或“>”),物质B中碳原子的杂化方式是　　　　。 
(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示),其中含有二十个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个硼原子。

若将晶体硼结构单元中的每一个顶角都削去,余下的部分和C60晶体的结构相同,则C60是由　　　　个正六边形和　　　　个正五边形构成。 
(3)石墨烯与金属M可以形成一种插层化合物。其中M层平行于石墨层(晶胞如图甲所示),其垂直于石墨层方向的投影如图乙所示,则该插层化合物的化学式为　　　　。 

(4)物质B的晶胞如图丙所示。已知碳原子半径为a nm,则其晶体密度是　　　　g∙cm-3(只要求列含a的表达式,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。 
6.()石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。

(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为　　　　。 
(2)图乙中,1号C的杂化方式是　　　　,该C与相邻C形成的键角　　　　(填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。 
(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有　　　　(填元素符号)。 

图丙
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为　　　,该材料的化学式为　　　　。 



第2课时　共价晶体、分子晶体和晶体结构的复杂性
基础过关练
1.D　共价晶体的熔点和硬度与构成共价晶体的原子间的共价键键能有关,而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。即原子半径越小,键能越大,熔点越高,硬度越大。
2.C　在金刚石晶体中1个C原子连接4个C原子,在二氧化硅晶体中1个Si原子连接4个O原子,其最小结构单元均为正四面体,A项正确;金刚石晶体中,1个C原子与另外4个C原子形成4个C—C键,每个C—C键被2个C原子共有,所以1 mol C原子形成的C—C键为4 mol×12=2 mol,而SiO2晶体中1个Si原子分别与4个O原子形成4个Si—O键,则1 mol SiO2晶体中Si—O键为4 mol,B项正确;干冰升华时只破坏分子间作用力,共价键不会断裂,C项错误;共价晶体的构成微粒是原子不是分子,D项正确。
3.B　SiC晶体中碳原子与硅原子均采取sp3杂化,A正确;共价键的键长越短,键能越大,熔、沸点越高,C—Si键键长比Si—Si键键长短,硅单质的熔点低于2 700 ℃,B错误;根据晶胞结构可知,距离硅原子最近且距离相等的氧原子数为4,C正确;碳原子位于晶胞的顶点和面心,个数为4,硅原子位于体内,个数为4,若晶胞参数为a pm,则该晶体的密度为1606.02×10-7a3 g·cm-3,D正确。
归纳总结
　　组成共价晶体的元素通常是B、C、N、Si等。绝大多数新型无机非金属材料(如新型陶瓷)都具有熔点高、硬度大、耐酸碱腐蚀、抗氧化、耐磨损等优点,它们一般都属于共价晶体,如SiC、Si3N4等。共价晶体由原子构成,原子之间的作用力为共价键,晶体呈立体网状结构。共价晶体熔、沸点高,硬度大,一般不导电,难溶于溶剂。4.D　稀有气体分子内无化学键,A项错误;SiO2为共价晶体,B项错误;分子晶体中不一定存在氢键,如CO2晶体,C项错误;分子晶体中分子间一定存在范德华力,可能存在氢键,所以分子晶体熔化时一定破坏了范德华力,D项正确。
5.B　甲烷晶体的构成微粒是甲烷分子,所以甲烷晶胞中的球表示甲烷分子,故A错误;晶体中1个CH4分子周围紧邻的CH4分子个数为3×8×12=12,故B正确;甲烷晶体为分子晶体,熔化时需要克服分子间作用力,故C错误;1个CH4晶胞中CH4分子个数=8×18+6×12=4,故D错误。
6.D　由图可知,每个硼原子具有12×5个共价键,12个硼原子含有12×12×5=30个共价键,含有正三角形的数目为3012×3=20个,故A正确;HCN的结构式为,空间构型为直线形,故B正确;由图可知,SF6分子为空间结构对称的正八面体形结构,正、负电荷重心重合,属于非极性分子,故C正确;S8中硫原子的价电子对数为4,孤电子对数为2,则硫原子为sp3杂化,故D错误。
7.D　AlON和金刚石均属于共价晶体,均只含有共价键, A、B正确;AlON属于共价晶体,只含有共价键,而Al2O3属于离子晶体,只含有离子键,故C正确、D错误。
8.A　NaCl晶体属于离子晶体,其熔化时,离子键断裂,吸收的热量用于破坏离子键,A正确;题表中AlCl3、BCl3和干冰均属于分子晶体,B错误;碳和硅处于同一主族,但CO2是分子晶体, SiO2是共价晶体,C错误;两种含钠化合物是离子晶体,氯化铝是分子晶体,D错误。
归纳总结
分子晶体的结构特征
(1)分子间只有范德华力(大多数分子晶体)
若分子间只有范德华力,不存在氢键。由于范德华力没有方向性和饱和性,因此分子采用密堆积——每个分子周围有12个紧邻的分子。
(2)分子间除了范德华力外,还存在氢键
氢键具有方向性使晶体中的空间利用率不高,留有相当大的空隙。这种晶体不具有分子密堆积特征,如HF、冰、NH3等。9.A　D沸点高,可能为共价晶体,H沸点低,常温下为气体,可能为分子晶体,故A正确;G沸点低,常温下为气体,G不可能为离子晶体,A的沸点约为1 000 ℃,不可能是分子晶体,故B错误;G、H沸点低,可能是分子晶体,E、F可能是离子晶体或金属晶体,故C错误;D可能为共价晶体,B可能是离子晶体或金属晶体,故D错误。
10.A　具有分子间氢键的分子晶体,与同族元素的氢化物相比,其熔、沸点较高,则晶体熔点由低到高的顺序为H2S碳化硅>晶体硅,B项正确;金属原子的价电子数越多、半径越小,其熔点越高,则熔点由高到低的顺序为Al>Mg>Na,C项正确;离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,F、Cl、Br、I的离子半径依次增大,则晶格能由大到小的顺序为NaF>NaCl>NaBr>NaI,D项正确。
11.C　共价晶体中,共价键键长越短,键能越大,熔点越高,由于原子半径:C碳化硅>晶体硅,A正确;NH3分子间存在氢键,沸点较高,所以沸点:NH3>PH3,B正确;二氧化硅为共价晶体,三者中其硬度最大,C错误;不含氢键且结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高,所以熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4,D正确。
12.B　晶体中分子间作用力大小与分子的稳定性没有关系,分子间作用力主要影响物质的物理性质,故A错误;共价晶体熔化时破坏共价键,共价晶体中共价键越强,熔点越高,故B正确;冰融化时水分子中共价键不发生断裂,克服的是分子间作用力,故C错误;氯化钠熔化时离子键被破坏,故D错误。
13.B　石英属于化合物,但金刚石为单质,不属于化合物,故①错误;晶体中阴离子所带电荷与阳离子所带电荷相等,晶体中只要有阴离子,必定是离子晶体,所以一定有阳离子,故②正确;金刚石、SiC属于共价晶体,原子半径:C 方法技巧
　　判断晶体微粒间作用力类型的方法
首先判断晶体类型,然后分析不同类型的晶体微粒间的作用力。

14.C　石墨晶体兼有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征,属于混合型晶体,①错误;②正确;石墨层内为平面结构,因此石墨中的C为sp2杂化,③正确;石墨的熔点比金刚石的高,④错误;石墨中每个碳原子与其他碳原子形成3个共价键,因此石墨中碳原子数和C—C键个数之比为2∶3,⑤错误;石墨质软,金刚石的硬度大,⑥错误;石墨层内和层间导电性不同,⑦正确;每个六元环完全占有的碳原子数是6×13=2,⑧正确。
15.B　立方相氮化硼类似于金刚石的结构只有σ键,没有π键,故A正确;立方相氮化硼为共价晶体,六方相氮化硼为混合型晶体,故B错误;六方相氮化硼每一层为平面结构,硼原子采用sp2杂化,立方相氮化硼晶体中每个硼原子与相邻的4个氮原子形成共价键,有4个杂化轨道,发生的是sp3杂化,故C正确;由六方相氮化硼晶体结构可知,六方相氮化硼结构中没有自由移动的电子,故其不导电,故D正确。
能力提升练
1.B　SiO2和CO2的化学式相似,但其晶体结构不同,A正确;二氧化碳为分子晶体,氯化钠和氯化铯为离子晶体,它们的物理性质不同,B错误;二氧化碳晶体为分子晶体,分子间存在分子间作用力,而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键,C正确;根据二氧化硅的结构可判断D正确。
2.A　题图(a)表示As4的结构,每个As原子最外层有5个电子,与其他As原子形成3个σ键,有1对孤电子对,As4分子中成键电子对与孤电子对数目之比为3∶2,故A错误;题图(b)表示晶态单质硼的B12基本结构单元,每个面都是由3个B原子形成的正三角形,每个B原子被5个正三角形共用,一共20个面,所以该基本单元为正20面体,故B正确;单质硼的熔点为2 180 ℃,熔点较高,且原子间通过共价键结合,属于共价晶体,故C正确;BAs晶胞中,较大的原子为As原子,在其周围最近的B原子数目为4,所以As原子的配位数为4,故D正确。
3.答案　(1)金刚石　(2)金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰　(3)小于　MgO中的离子所带电荷数大于NaCl中离子所带电荷数,且离子半径Mg2+ 解析　(1)分子晶体中,分子之间以分子间作用力结合;共价晶体中,原子之间以共价键结合;离子晶体中,阴、阳离子之间以离子键结合;金属晶体中,以金属键结合,所以题图晶体或晶胞中所表示的物质以共价键结合形成的是金刚石。(2)金刚石是共价晶体,熔点最高;冰和干冰均为分子晶体,干冰的分子间作用力为范德华力,较小,冰的分子间作用力除了范德华力外,还存在氢键,熔点:冰>干冰;MgO和CaCl2均为离子晶体,半径Mg2+CaCl2,熔点:MgO>CaCl2,故熔点由高到低的顺序为金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰。(4)干冰晶胞中,每个CO2分子与12个CO2分子紧邻;由氯化钙的晶胞可看出,每个Ca2+周围与它距离最近的Cl-有8个,故Ca2+的配位数为8。(5)每个铜晶胞中含有的Cu原子数为8×18+6×12=4,每个铜晶胞的质量为4×64NA g,金属铜密度为4×64NA×a3 g·cm-3,所以NA=256ρa3。
4.答案　(1)4　(2)0.5NA　abc　(3)4　(4)20
解析　(1)由晶胞结构可知,石墨晶胞中处于顶点的8个碳原子被8个晶胞所共有,处于棱上的4个碳原子被4个晶胞所共有,处于面上的2个碳原子分别被2个晶胞所共有,晶胞内还有1个碳原子,则每个晶胞中含有的碳原子数为4×112+4×16+4×14+2×12+1=4。
(2)由晶胞结构可知,石墨烯中6个碳原子构成1个环,每个碳原子被3个环所共有,每个环中含有的碳原子个数为6×13=2,则1 mol碳原子构成的环的个数为0.5 NA。根据碳原子成键特点,石墨烯中每个碳原子与周围3个碳原子形成3个碳碳单键,故a正确;石墨烯为平面结构,晶体中所有碳原子处于同一个平面内,故b正确;石墨烯是分子晶体,从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力,故c正确。
(3)由金刚石晶胞结构可知,晶胞中碳原子的配位数为4。
(4)设C60中六边形、五边形碳环的个数分别为x、y,每个C原子被3个环共用,则可得:2x+53y=60,由已知可得y=12,解得x=20。
5.答案　(1)①
↑↓
 2s　
↑
↑

 2p　哑铃　②<　sp3　(2)20　12
(3)MC8　(4)8×12NA(83a×10-7)3
解析　(1)①碳原子的核外电子数为6,基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,价电子排布式为2s22p2,基态碳原子的价电子轨道表示式是
↑↓
 2s　
↑
↑

 2p,其核外电子占据最高能级为2p能级,电子云轮廓图为哑铃形。
②由图可知,石墨经高温、高压、催化剂催化得到的B为金刚石,石墨属于混合型晶体,金刚石属于共价晶体,故硬度:石墨<物质B;物质B中每个碳原子连有四个碳原子,杂化方式是sp3杂化。
(2)正六边形的个数就是原来正三角形的个数,正五边形的个数就是原来顶角的个数,原晶体中,有20个正三角形,则C60中正六边形数目为20;原晶体中,有12个顶角,则C60中正五边形数目为12。
(3)晶胞中M原子数目=8×18+6×12+4=8;C原子数目=12×4+8×4×12=64,M、C原子数目之比为1∶8,则该插层化合物的化学式是MC8。
(4)晶胞中C原子处于顶点、面心、内部,晶胞中C原子数目=8×18+6×12+4=8;设晶胞的边长为x,8a×10-7 cm=3x,x=83a×10-7 cm,其晶体密度ρ=mV=NMNAV=8×12NA(83a×10-7)3g∙cm-3。
6.答案　(1)3　(2)sp3　<　(3)O、H　(4)12　M3C60
解析　(1)由题图甲中1号C原子采取sp2杂化,形成平面正六边形结构可知,1号C与相邻C形成3个σ键。
(2)题图乙中1号C原子除结合原来的三个C原子外,还与一个O原子形成共价键,故以sp3方式杂化,其键角小于sp2杂化时的120°。
(3)氧化石墨烯中的H、O原子可与H2O形成氢键。
(4)根据“均摊法”计算。晶胞中M的个数:12×14+9=12,C60的个数:8×18+6×12=4,所以其化学式可表示为M3C60。