Question

8．金剛石和石墨是碳元素的兩種常見單質(zhì)，下列敘述中正確的有 （　�。�

• A． 金剛石中碳原子的雜化類型為sp³雜化，石墨中碳原子的雜化類型為sp²雜化
• B． 晶體中共價鍵的鍵長：金剛石中C-C＜石墨中C-C
• C． 晶體的熔點：金剛石＜石墨
• D． 晶體中共價鍵的鍵角：金剛石＞石墨．

Answer 1

分析 A．金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵，石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合；
B．sp²雜化中，s軌道的成分比sp³雜化更多，而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短；
C．鍵長越短，鍵越牢固；
D．金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵，構(gòu)成正四面體，石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子成鍵，形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu)．

解答 解：A．金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵，構(gòu)成正四面體，碳原子的雜化類型為sp³雜化；石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合，形成平面正六邊形結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化類型為sp²雜化，故A正確；
B．sp²雜化中，s軌道的成分比sp³雜化更多，而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短，更牢固，即石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短，故B錯誤；
C．石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短，作用力更大，破壞化學(xué)鍵需要更大能量，所以晶體的熔點金剛石＜石墨，故C正確；
D．金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵，構(gòu)成正四面體，鍵角為109°28′，石墨中的碳原子用sp²雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合，形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu)，鍵角為120°，故D錯誤．
故選AC．

點評 本題考查晶體類型與熔沸點高低判斷、晶體結(jié)構(gòu)、雜化類型的判斷等，難度中等，注意把握金剛石和石墨的晶胞圖，需要學(xué)生具備空間想象能力，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．