题目
18. 下列有关晶体结构的叙述正确的是 ()-|||-。-|||-图1 图2-|||-A.SiO2晶体中最小环上的原子个数为6-|||-B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子-|||-C.12g石墨烯(如图1)中含有六元环的个数为-|||-.5times 6.02times (10)^23-|||-D.720gC60晶体中含有 .5times 6.02times (10)^23 个晶胞-|||-(如图2)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查晶体结构相关知识,包括原子晶体(SiO₂)、金属晶体、层状结构(石墨烯)及分子晶体(C₆₀)的结构特点,涉及阿伏伽德罗常数的应用。
解题核心思路:
- 明确晶体类型与结构特征:原子晶体中原子通过共价键连接,金属晶体由金属阳离子和自由电子组成,层状结构(如石墨烯)中碳原子共用,分子晶体以分子为基本单元。
- 分析最小环结构:SiO₂的最小环包含Si和O交替排列,需计算总原子数。
- 阿伏伽德罗常数应用:需注意结构中“原子数”与“环数”的换算关系(如石墨烯中每个六元环对应2个碳原子)。
- 晶胞计算:分子晶体中晶胞包含的分子数需结合晶胞结构模型(如面心立方结构)进行计算。
破题关键点:
- 选项A:SiO₂的最小环实际包含12个原子(6个Si和6个O)。
- 选项B:金属晶体中存在阳离子但无阴离子。
- 选项C:石墨烯中每个六元环对应2个碳原子,12g石墨烯对应0.5mol六元环。
- 选项D:C₆₀晶胞含4个分子,720g对应0.1667mol分子,需计算晶胞数。
选项A
SiO₂晶体中最小环的原子个数
SiO₂晶体中,每个Si原子与4个O原子相连,形成四面体结构。最小环由6个Si原子和6个O原子交替连接构成,总原子数为12。选项A描述为6个原子,错误。
选项B
阳离子与阴离子的关系
金属晶体(如金属钠)中存在阳离子(Na⁺)和自由电子,但无阴离子。因此,有阳离子不一定有阴离子,选项B错误。
选项C
石墨烯中六元环的个数
石墨烯中每个六元环包含6个碳原子,但每个碳原子被3个六元环共享,实际每个六元环对应2个碳原子。
12g石墨烯对应1mol C原子,六元环数为:
$\text{六元环数} = \frac{1\ \text{mol}}{2\ \text{mol C/环}} = 0.5\ \text{mol} = 0.5 \times 6.02 \times 10^{23}$
选项C正确。
选项D
C₆₀晶胞数的计算
C₆₀为分子晶体,假设晶胞含4个C₆₀分子(面心立方结构):
- 720g C₆₀的物质的量为:
$\frac{720}{60 \times 72} = 0.1667\ \text{mol}$ - 晶胞数为:
$\frac{0.1667\ \text{mol}}{4\ \text{分子/晶胞}} = 0.0417\ \text{mol} = 0.0417 \times 6.02 \times 10^{23}$
选项D描述为0.5倍阿伏伽德罗常数,错误。