分析 (1)結(jié)合(a)和(b)看出,從(a)中取出的六方石墨晶胞中,8個(gè)頂點(diǎn)處的C原子為8個(gè)晶胞共有,豎棱上C原子為4個(gè)晶胞共有,面上C原子為2個(gè)晶胞共有,內(nèi)部C原子為該晶胞所有;
(2)根據(jù)投影,做出投影圖;
(3)根據(jù)晶體密度計(jì)算公式$ρ=\frac{zM}{{N}_{A}V}$,其中z為一個(gè)晶胞粒子數(shù),M為一個(gè)原子的相對(duì)質(zhì)量,V為一個(gè)晶胞的體積;
(4)陽離子與陰離子之間的作用為靜電引力;
(5)根據(jù)C的雜化方式和均攤法計(jì)算化學(xué)式.
解答 解:(1)結(jié)合(a)和(b)看出,從(a)中取出的六方石墨晶胞中,8個(gè)頂點(diǎn)處的C原子為8個(gè)晶胞共有,豎棱上C原子為4個(gè)晶胞共有,面上C原子為2個(gè)晶胞共有,內(nèi)部C原子為該晶胞所有,則每個(gè)晶胞中含有的C原子數(shù)為$8×\frac{1}{8}+4×\frac{1}{4}+2×\frac{1}{2}+1=4$,故答案為4;
(2)晶胞(b)沿C軸的投影,其中有兩個(gè)C原子是重疊的影,投影為,故答案為;
(3)一個(gè)晶胞的體積為底面積×高,注意到,計(jì)算底面積時(shí),題中C-C鍵鍵長(zhǎng)是指晶胞(b)中層C以sp2雜化與其他C原子成鍵的鍵長(zhǎng),需要借助幾何關(guān)系計(jì)算底面菱形中C與C之間的長(zhǎng)度,記C-C鍵鍵長(zhǎng)為b,由余弦定理可得$cos120°=\frac{^{2}+^{2}-{a}^{2}}{2^{2}}=-\frac{1}{2}$,解得底面C與C之間的長(zhǎng)度為a=$\sqrt{3}b$則一個(gè)晶胞底面積為S=a2sin120°=$\frac{3\sqrt{3}}{2}^{2}$,因此一個(gè)晶胞的體積為${V}_{0}=Sh=\frac{3\sqrt{3}}{2}^{2}×300×2$=3.507×107pm3=3.507×10-23cm3,1mol晶胞含有4molC原子,則1mol晶胞的質(zhì)量為m0=48g,1mol晶胞含有NA個(gè)晶胞,則石墨晶體的密度為$ρ=\frac{{m}_{0}}{{N}_{A}•{V}_{0}}$═$\frac{48g}{3.507×1{0}^{-23}×6×1{0}^{23}c{m}^{3}}=2.3g/c{m}^{3}$,故答案為2.3.
(4)石墨可作為鋰離子電池的負(fù)極材料,充電時(shí)發(fā)生反應(yīng):$L{i}_{1-x}{C}_{6}+xL{i}^{+}+x{e}^{-}$→LiC6,結(jié)果是Li+嵌入石墨的A、B層間,導(dǎo)致石墨的堆積結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,形成化學(xué)式為L(zhǎng)iC6的嵌入化合物,可見,在LiC6中,Li+與相鄰石墨環(huán)的作用力為離子鍵.故答案為離子.
(4)某石墨嵌入化合物每個(gè)六元環(huán)對(duì)應(yīng)一個(gè)Li+,取1mol石墨,則有NA個(gè)C原子,1個(gè)C原子以sp2雜化,形成3個(gè)C-C鍵,1個(gè)六元環(huán)相當(dāng)于含有$6×\frac{1}{3}=2$個(gè)C原子,則NA個(gè)C原子為$\frac{{N}_{A}}{2}$個(gè)環(huán),每個(gè)環(huán)對(duì)應(yīng)一個(gè)Li+,則1mol石墨中,對(duì)應(yīng)著$\frac{{N}_{A}}{2}$個(gè)Li+,可見Li+和一個(gè)環(huán)(相當(dāng)于C2)則該化合物的表達(dá)式為L(zhǎng)iC2.故答案為L(zhǎng)iC2.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考察晶體的性質(zhì),晶胞的相關(guān)計(jì)算,需要靈活運(yùn)動(dòng)幾何知識(shí)和均攤法,是一道競(jìng)賽題,難度較大.
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 硝酸鈉和金剛石 | B. | 晶體硅和水晶 | C. | 冰和干冰 | D. | 氯化鈉和氧化鎂 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | K2CO3、KHCO3、CaCO3、Ca(HCO3)2 | B. | CaCO3、K2CO3、KHCO3、Ca(HCO3)2 | ||
C. | K2CO3、CaCO3、KHCO3、Ca(HCO3)2 | D. | K2CO3、CaCO3、KHCO3、Ca(HCO3)2 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | ①②④ | B. | ②③④ | C. | ②③⑤ | D. | ①③⑤ |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 三種元素的最高正化合價(jià)中,Z的最大 | |
B. | 物質(zhì)W中Y化合價(jià)為+5價(jià) | |
C. | 原子半徑:X>Y>Z | |
D. | Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 麻黃堿是興奮劑,奧委會(huì)嚴(yán)禁運(yùn)動(dòng)員使用 | |
B. | 藥物能防病治病,可以大量使用 | |
C. | 胃酸分泌過多,可用氫氧化鈉作抗酸藥 | |
D. | 使用青霉素前,不需進(jìn)行皮膚敏感試驗(yàn) |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | ②④⑤⑥ | B. | ③④⑤⑥ | C. | ①③⑤⑥ | D. | ①④⑤⑥ |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com