1、 PAGE PAGE 112002年全國化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷（一）（時(shí)間：3小時(shí) 滿分：100分）題 號(hào)123456789滿 分4122098912188H1.008相對(duì)原子質(zhì)量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As7

2、4.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9

3、Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第題（4分）第題（4分）1V型（1分）2KClO3H2C2O4K2CO32ClO2CO2H2O（2分）3冷凝（1分）這個(gè)試題根據(jù)一個(gè)省市競(jìng)賽試題改編。難度不大：（1）判斷分子構(gòu)型，其實(shí)不是直線型就是V型，由于有孤對(duì)電子，只能V型；（2）寫方程式首先判斷是否是氧化還原反應(yīng)，再判斷其氧化劑和還原劑：ClO2由5價(jià)的Cl得到，草酸只能被氧化，3的碳只能氧化為CO2（或碳酸鹽）；加熱反應(yīng)酸式鹽易分解，也不能

4、寫KOHCO2；（3）反應(yīng)后ClO2先是氣體，然后冷凝，應(yīng)用冰水，與CO2分離。黃綠色ClO2具有漂白、消毒作用，沸點(diǎn)9.90，制備ClO2的方法是：將濕潤的KClO3和草酸（固體）混合加熱到60即得。1ClO2的分子構(gòu)型為 ；2制備反應(yīng)方程式為 3用此法制備獲得的ClO2和其它生成物分離的方法是 第第題（12分）第題（12分）1氟鋁酸鈉（六氟合鋁酸鈉） 電解煉鋁的助熔劑（各1分）2SiO2 CHPhCH2CH2CHCHCH2（各1分）3Na2SiF64NH3H2O4NH4F2NaFSiO22H2O（2分）4NaOHAl(OH)3NaAlO22H2O（寫Al2O3也可以）（1分）54NH4F2

5、NaFNaAlO2Na3AlF64NH32H2O（2分）6HF（1分） 理論NaAl2.56，使用HF制晶種，NaAl比較接近理論值。（2分，其它合理答案也可以）本題是個(gè)原創(chuàng)試題，根據(jù)化學(xué)世界第5期（2001）外加晶種氨解工藝對(duì)氟硅酸鈉法合成冰晶石的影響一文改編。第1題：冰晶石的化學(xué)名稱是（六）氟鋁酸鈉，是正鹽，酸根是六氟鋁酸根（鋁表現(xiàn)出非金屬性），而不能命名成復(fù)鹽的形式。冰晶石在中學(xué)教材中是電解法煉鋁中提到，是用作助溶劑，降低氧化鋁的電離溫度；第2題：白炭黑是在氨解反應(yīng)反應(yīng)中產(chǎn)生的沉淀物，只能是SiO2（？我尚未從資料上查到白炭黑），丁苯橡膠是1，3丁二烯與苯乙烯的加聚產(chǎn)物。第3題：首先判斷

6、是否為氧化還原反應(yīng)，若為非氧化還原反應(yīng)，大部分反應(yīng)可看作廣義的酸堿中和反應(yīng)，應(yīng)判斷介質(zhì)的酸堿性情況。本題介質(zhì)可看作NH4NH3緩沖溶液，在近中性的環(huán)境中進(jìn)行。反應(yīng)中氨水看作堿，氟硅酸鈉看作酸。鈉最后的形式是氟化鈉，不是氫氧化鈉或硅酸鈉（豈不弱堿制強(qiáng)堿？）在中性環(huán)境下硅應(yīng)以二氧化硅形式沉淀下來，還有一種產(chǎn)物自然是NH4F。第4題：原文給的方程式是氫氧化鈉與氫氧化鋁的反應(yīng)，但考慮到鋁的存在形式，氫氧化鈉與氧化鋁的反應(yīng)也是正確的。原文產(chǎn)物名稱的鋁酸鈉，考慮到中學(xué)情況，改成了偏鋁酸鈉（流程圖中沒改）。第5題：這個(gè)反應(yīng)不難寫，反應(yīng)物拼湊出產(chǎn)物即可，除產(chǎn)物外，另一種是可反復(fù)使用的氨水。實(shí)際上本合成路線是用

7、氟硅酸鈉和偏鋁酸鈉合成冰晶石和白炭黑。第6題：競(jìng)賽中對(duì)圖表的分析能力要求也很重要。本題中NaAl比是質(zhì)量比，而不是物質(zhì)的量比，因此理論值是2.56而不是3。傳統(tǒng)合成冰晶石（Na3AlF6）的方法是使用螢石（CaF2）為原料，螢石作為一種重要的戰(zhàn)略物資需要加以保護(hù)，使用磷肥副產(chǎn)氟硅酸鈉（Na2SiF6）為原料的方法成為一條合理利用資源、提高經(jīng)濟(jì)效益的新方法。冰晶石的生產(chǎn)合成主要由晶種生成、氨解、偏鋁酸鈉的制備和冰晶石合成四個(gè)工段組成。工藝流程如下圖所示：使用這種方法可以得到大量副產(chǎn)品白炭黑。為了提高副產(chǎn)品白炭黑的質(zhì)量，可以采用外加晶種法，得到的白炭黑用于丁苯橡膠中，拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到21Mpa，而

8、外加晶種法對(duì)冰晶石質(zhì)量也有影響。1冰晶石的化學(xué)名稱為 ，主要用途是 。2副產(chǎn)品白碳黑的化學(xué)成分是 ，丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 3氨解反應(yīng)方程式是 4偏鋁酸鈉的制備反應(yīng)是 5冰晶石合成反應(yīng)方程式是 6晶種制備的原料為硫酸或氫氟酸、水玻璃、水。分別使用HF和H2SO4合成晶種，生成的冰晶石檢驗(yàn)結(jié)果如下：制備晶種用酸對(duì)冰晶石質(zhì)量的影響酸F/%Al%Na/%NaAlSiO2Fe2O3SO42HF53.0013.2631.002.740.5640.0100.11H2SO452.5812.6831.822.950.2470.0061.49從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，使用 制晶種，合成的冰晶石質(zhì)量較好，簡(jiǎn)述你的理由。第第題（

9、20分）第題（20分）1材料 信息（1分）2氫能是最理想的清潔能源之一。氫氣燃燒的唯一產(chǎn)物是水，無環(huán)境污染問題。氫能是一種二次能源。自然界不存在純氫，必須從含氫的物質(zhì)中制得氫作為水的組成，可以說資源豐富。而且氫能是可以利用其它能源（如熱能、電能、太陽能和核能等）來制取的二次可再生能源。氫作為能源放出的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤、石油、天然氣等能源。另外，氫氣是一種理想的能源載體。氫氣具有可儲(chǔ)、可輸?shù)男再|(zhì)，可作為一種能源儲(chǔ)存和運(yùn)輸。儲(chǔ)能可以達(dá)到合理利用能源的目的。氫能也可進(jìn)行大規(guī)模運(yùn)輸。（3分，基本答對(duì)其中三點(diǎn)大意給滿分）3CH4H2OCO3H2（1分）碳、天然氣、石油資源面臨枯竭，該反應(yīng)尚需消耗很高的能量

10、（該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)），因此，此法不是理想的長久的方法。（2分）4 SO2I2H2O2HIH2SO4 2HIH2I2 2H2SO42SO2O22H2O反應(yīng)最難進(jìn)行（各1分）該循環(huán)過程需要很高的熱能，也就是說在較高溫度下才能進(jìn)行，生成的SO2和I2可以循環(huán)使用，其它產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無污染，但耗能太大，所以此法也不可取，若把太陽能用到上述循環(huán)中，該工藝將是合理的。（優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、前景各1分）5（1）電解1mol水消耗能量284kJ（根據(jù)氫氣燃燒釋放熱量確定），1m3 H2約45mol（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)估算），能量利用率約88%（4%）。（2分）通過太陽能發(fā)電或風(fēng)能、海洋能、生物能、地?zé)崮茈娬井a(chǎn)生的電能來制氫，可以降

11、低氫的成本。（1分）6光合作用（1分）尋找合適的光分解催化劑，它能在光照下促使水的分解速度加快。（1分）7管道運(yùn)輸（可以把現(xiàn)有的天然氣和城市煤氣管道輸送系統(tǒng)改造為氫氣輸送系統(tǒng)）；金屬儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)存后再運(yùn)輸。（1分）本題是個(gè)原創(chuàng)試題，根據(jù)化學(xué)世界第8期（2001）氫能未來理想的新能源一文改編。主要考查了氫能源和制氫的有關(guān)綜合知識(shí)，雖然看起來是一個(gè)比較常規(guī)的試題，但其中也有不少亮點(diǎn)。第1題：這是一個(gè)很簡(jiǎn)單的試題，作為一個(gè)高中學(xué)生，這些基礎(chǔ)常識(shí)應(yīng)該是了解的。但估計(jì)能答出的考生不會(huì)太多，故只給了1分。第2題：這個(gè)問題可能不是第一次碰到，主要答出氫能的優(yōu)點(diǎn)即可。所給答案是原文內(nèi)容，考生只要答出要點(diǎn)即可。第

12、3題：碳及碳?xì)浠衔锱c水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物都是CO和H2，這類反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，需要加熱，可直接用天然氣作燃料。這種制氫方法是目前廣泛使用的，但隨著石油、天然氣、煤炭資源的枯竭，這種方法也意味著要退出歷史舞臺(tái)。第4題：記得硫碘熱循環(huán)法制氫在我高一參加的96年東華杯競(jìng)賽中考過。本題第一個(gè)反應(yīng)是高中學(xué)過的氧化還原反應(yīng)，鹵素與SO2，這個(gè)反應(yīng)基本上自發(fā)進(jìn)行；第二個(gè)反應(yīng)是HI分解，這個(gè)反應(yīng)也是容易進(jìn)行的；第三個(gè)反應(yīng)是H2SO4的分解，H2SO4很穩(wěn)定，要分解就不太穩(wěn)定了，可能就要比較高的能量（劣）。總反應(yīng)就是水的分解，SO2和I2可看作催化劑，可循環(huán)使用（優(yōu)）；如果H2SO4分解的能量可利用太陽能提供，也

13、就意味著太陽能分解水，因此情景還是不錯(cuò)。第5題：燃燒1mol H2能釋放出284kJ能量，也就意味著電解1mol水需要消耗284kJ的能量。由于這是一個(gè)估算題，1m3氣體按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)或常溫狀態(tài)處理即可，可計(jì)算有效能量利用；4度電即4千瓦時(shí)，可計(jì)算總能量14400kJ。所得答案接近88%即可。電解法制氫的成本主要在于電費(fèi)，目前使用這種方法制氫的地方應(yīng)該是電費(fèi)比較廉價(jià)的地方。第6題：太陽能電解水的關(guān)鍵是找到理想的催化劑，再通過燃料電池、氫發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，總的來看是利用太陽能發(fā)電，其過程與光合作用相似，先是水的光解，然后是產(chǎn)生H2的反應(yīng)。第7題：現(xiàn)在輸送天然氣、石油建設(shè)了很多管道，以后這些管道也可用

14、來輸送氫氣；當(dāng)然最好的方法還是用金屬儲(chǔ)氫材料吸收氫氣后儲(chǔ)存和運(yùn)輸。能源是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的三大支柱之一，是制約國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。目前，我國的能源結(jié)構(gòu)主要是煤，還有石油、天然氣、核能等，這些能源都是一次不可再生且污染環(huán)境的能源，研究和開發(fā)清潔而又用之不竭的能源是未來發(fā)展的首要任務(wù)。科學(xué)家預(yù)測(cè)“氫能”將是未來21世紀(jì)最理想的新能源。氫能是利用氫氣的燃燒反應(yīng)放熱提供能量，即H21/2O2H2O284 kJ。1當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的三大支柱除能源外，還包括 和 。2試分析為什么“氫能”將是未來21世紀(jì)最理想的新能源？3目前世界上的氫絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中制取。如：用水蒸氣與熾熱的碳反應(yīng)為CH2OCOH

15、2。請(qǐng)?jiān)趯懗鲇商烊粴庵迫涞姆磻?yīng)方程式。并分析此類制氫是否是理想的長久方法。4利用利用硫碘熱循環(huán)法制取氫也是化學(xué)家常用的一種方法，總反應(yīng)方程式為2H2O2H2O2，其循環(huán)過程分三步進(jìn)行： SO2I2H2OAB A？ B？（1）完成以上三步反應(yīng)，并確定哪步反應(yīng)最難進(jìn)行。（2）請(qǐng)對(duì)硫碘熱循環(huán)法制取氫的優(yōu)劣和前景作一分析。5目前，氫總量只有4%左右由電解水的方法制取。（1）每生產(chǎn)1m3氫氣需要耗電約4度，請(qǐng)估算電解水中能量的利用率。（2）電解水法制氫一方面消耗的電能比氫能釋放的能量還要高，另一方面電能本身就是高效、清潔能源，以電能換氫能，成本很高，顯然消耗電能來獲得氫能的方法是得不償失。請(qǐng)問用什么方

16、法可以降低電解法制氫的成本。6目前，有人提出一種最經(jīng)濟(jì)最理想的獲得的氫能源的循環(huán)體系，如右圖所示：這是一種最理想的氫能源循環(huán)體系，類似于 （填理科教材中一名詞），太陽能和水是用之不竭，而且價(jià)格低廉。急需化學(xué)家研究的是 7列舉兩種方法簡(jiǎn)單安全地輸送氫氣。第第題（9分）第題（9分）X：CuSO43H2O；Y：Cu2O（各2分）推理一：由置換反應(yīng)所給數(shù)值可列式：(A96.0718.02n)2.137 設(shè)氧化物為AOm/2（m為自然數(shù)），可列式：0.3349 由得9.295，根據(jù)m1，2討論，只有m1時(shí)才有合理金屬；再求出A、n。（共5分）推理二：先列式，根據(jù)n1，2討論，只有n3時(shí)才有合理金屬，確定

17、X；再根據(jù)X的相對(duì)分子質(zhì)量和Y的含量可確定Y。本題根據(jù)2001年初賽第7題，完全自我創(chuàng)作的一個(gè)試題。同初賽題一樣，這兩個(gè)都是計(jì)算型的推斷題，涉及的化學(xué)知識(shí)都比較簡(jiǎn)單，但都含有一些未知的知識(shí)，必須借助于計(jì)算來推理解決。初賽中不能認(rèn)為氯化物不含結(jié)晶水，根據(jù)生成氯化物的數(shù)據(jù)確定金屬為Pd，否則后面的條件無法滿足，只能全部條件共同考慮，達(dá)到都滿足的最佳結(jié)果。本題也不能認(rèn)為硫酸鹽分解后的產(chǎn)物（氧化物）是二價(jià)的，因?yàn)楦邷叵卵趸镆矔?huì)分解或與氧氣化合。97初賽中曾有MnO變?yōu)镸n3O4，本題所含的隱含信息是CuO分解為高溫下更穩(wěn)定的Cu2O。本題一開始就認(rèn)為是二價(jià)氧化物，數(shù)據(jù)將不能吻合（條件多了），其實(shí)只要

18、在此設(shè)一個(gè)未知數(shù)就很容易解決了（參考答案中的方法一二）。某晶體X是二價(jià)金屬硫酸鹽的結(jié)晶水合物，化學(xué)式可表示為ASO4nH2O（A為金屬元素，n為自然數(shù)）。取少量晶體X，加強(qiáng)熱至1000以上，得到紅色氧化物Y，總失重率為66.51%；再取2.137g晶體X，溶于水配成溶液，再加過量鐵粉，充分反應(yīng)后（FeA2Fe2A），固體質(zhì)量增加0.077g。確定晶體X和氧化物Y，并給出推理步驟。第第題（8分）第題（8分）1a：HNO3/H2SO4；b：H2SO4/Hac（各1分）2A：O2NCH2CN；B：O2NCH2COOH；C：H2NCH2COOH（各2分）本題根據(jù)化學(xué)世界2001年（p316）“聯(lián)苯乙酸

19、合成路線的改進(jìn)”改變創(chuàng)作。這是一個(gè)典型的有機(jī)藥物合成試題，推斷中間產(chǎn)物和添加物。本題有多個(gè)突破口，BC的條件是Fe/HCl，還告訴你是還原硝基，顯然這一步是將硝基還原為氨基，前面有一步應(yīng)是硝化反應(yīng)，條件是HNO3/H2SO4，C產(chǎn)物的反應(yīng)看起來很復(fù)雜，不必深究，但應(yīng)看出這是一步偶聯(lián)反應(yīng)，加上一個(gè)苯環(huán)，顯然應(yīng)是NH2被取代，而產(chǎn)物中的羧基也應(yīng)在前面由CN水化得到，條件是H2SO4/HAc水溶液，該反應(yīng)前面兩步順序很難確定，對(duì)高中考生都應(yīng)算對(duì)。苯環(huán)上CH3是弱致活的，CN是致鈍的，CH2CN是致活還是致鈍（硝化反應(yīng)取代在哪個(gè)位置上）并不需要考生細(xì)究，用后面給的信息即可。這種類型的試題多次考查，應(yīng)熟

20、練。原文提供的改進(jìn)前的合成路線是硝化、還原、偶聯(lián)、水解。聯(lián)苯乙酸具有強(qiáng)消炎鎮(zhèn)痛作用和良好的透皮性能，對(duì)治療關(guān)節(jié)疾病和肌肉疼痛具有速效、高效和安全性等特點(diǎn)。以苯乙腈為起始原料經(jīng)四步反應(yīng)可合成聯(lián)苯乙酸，反應(yīng)總收率為33.7%。合成路線如下：CH2CNABCCH2COOH1確定合理的無機(jī)試劑a、b2寫出中間產(chǎn)物A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式第第題（9分）第題（9分）11苯基1羥基2丙胺（2分）2 4種（各1分）3（1分）4A：CHO；B：（各2分）本題根據(jù)化學(xué)教育和化學(xué)教學(xué)中有關(guān)PPA兩篇文章改編而成。第1題：由于今年競(jìng)賽重視復(fù)雜有機(jī)物的命名，本題也考查系統(tǒng)命名法來命名苯丙醇胺。普通命名中已經(jīng)提醒是胺，可把羥

21、基和苯基看作取代基。第2題：今年的諾貝爾獎(jiǎng)是有關(guān)“手性碳原子”的，可能是明年的重點(diǎn)。一個(gè)手性碳原子有兩個(gè)異構(gòu)體，兩個(gè)手性碳原子就是四個(gè)（無對(duì)稱性）。第3題：有機(jī)堿和酸的反應(yīng)。第4題：B是硝基化合物，后一步就是把硝基還原為氨基；第一步可認(rèn)為硝基化合物的氫和醛的CO發(fā)生加成反應(yīng)。目前，包括我國在內(nèi)的許多國家都已經(jīng)暫停銷售和使用含苯丙醇胺的藥品制劑。苯丙醇胺的英文名稱是Phenylpropanolamine，縮寫為PPA，化學(xué)結(jié)構(gòu)如右圖所示：1系統(tǒng)命名法命名苯丙醇胺： 2右圖上用*標(biāo)出苯丙醇胺中的手性碳原子，并確定光學(xué)異構(gòu)體數(shù)目。 3苯丙醇胺容易和鹽酸成鹽，生成鹽酸苯丙醇胺，而被廣泛入藥。寫出鹽酸苯

22、丙醇胺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。4以常見有機(jī)物A為原料，與硝基乙烷作用，所得產(chǎn)物經(jīng)還原可以很方便地得到苯丙醇胺。合成路線如下：ACH3CH2NO2B苯丙醇胺寫出A、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。第第題（12分）第題（12分）1CHCCCCH3 CHCCH2CCH（1分）2 或 （1分）3中間三個(gè)碳原子sp雜化，兩端兩個(gè)碳原子sp2雜化（1分）共平面鍵是和（互相垂直）；不共平面鍵是兩個(gè)（互相垂直）（各1分）4不共平面，4位碳原子sp雜化，兩端兩個(gè)鍵只能垂直（1分）也不共平面，中間碳原子sp雜化，兩個(gè)三角形面垂直（1分）5相對(duì)更穩(wěn)定些，三元環(huán)的張力比?。╯p2對(duì)sp）（1分）6、（答出其中任意五個(gè)給滿分，共4分，少一個(gè)扣一分）

23、本題根據(jù)2000、2001全國化學(xué)競(jìng)賽初賽第三題引申拓展。C5H4共有32種?；瘜W(xué)式為C5H4的烴，理論上同分異構(gòu)體的數(shù)目可能有30多種。如： CH2CCCCH2 CHCCHCCH2 CCH CHCH2請(qǐng)不要顧忌這些結(jié)構(gòu)能否穩(wěn)定存在，完成下面各小題：1異構(gòu)體、是鏈狀分子，請(qǐng)?jiān)賹懗?種鏈狀分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 2若核磁共振表明氫原子的化學(xué)環(huán)境沒有區(qū)別，則滿足條件的異構(gòu)體除、外還有 （只需答出一例）3有人認(rèn)為異構(gòu)體中四個(gè)氫原子是共平面的，也有人認(rèn)為不共平面，請(qǐng)分別寫出這兩種觀點(diǎn)中碳原子的雜化類型和碳原子間鍵成鍵情況；4異構(gòu)體和中四個(gè)碳原子是否共平面，方便說明理由；5比較異構(gòu)體和，何者相對(duì)更穩(wěn)定些，為什

24、么？6除題干和以上小題涉及到的異構(gòu)體外，請(qǐng)至少再寫出5種異構(gòu)體，要求每種異構(gòu)體都有對(duì)稱性（存在一條對(duì)稱軸）。第第題（18分）第題（18分）1原子 sp3 10928 椅（各0.5分）2（空隙長度等于碳、硅原子直徑和）（2分）3，一個(gè)碳原子周圍是六個(gè)碳原子（2分） 132（1分） 空隙 相錯(cuò)（1分）412 2d/3 硅（各1分）5晶胞質(zhì)量為4(12.0128.09)/NA g，晶胞體積為(1.170.77)1084/3cm3，密度為2.96（2分）偏差：(2.963.217)/3.2177.94%（數(shù)據(jù)可以有偏離，但應(yīng)給出負(fù)號(hào)）（1分）密度偏小，說明實(shí)際晶胞體積比計(jì)算值小，即碳、硅原子間的距離應(yīng)

25、比兩個(gè)半徑小，實(shí)際上碳、硅原子間有共價(jià)鍵作用，而不能假設(shè)成相切（是相交）。（2分）638.3%41.7%（利用原子體積與晶胞體積之比）求下限：同5中求密度的方法，求得38.3%；求上限：根據(jù)密度理論值求出晶胞體積，求得41.7%本題參考2001年全國化學(xué)競(jìng)賽初賽第11題的命題思想而創(chuàng)作。第1題：很容易，只要金剛石的結(jié)構(gòu)模型考慮即可。第2題：右圖所示的SiC晶胞（立方體）是一個(gè)最簡(jiǎn)單的重復(fù)單位，而對(duì)角線長就是該一維空間上的重復(fù)單位；碳原子的堆積形式是立方最密堆積，硅原子占據(jù)其1/2的四面體空隙（反之亦然），由此表現(xiàn)在一維空間上它們的占有率也都是1/2。第3題：晶胞中畫出的14個(gè)碳原子（8個(gè)頂點(diǎn)，

26、6個(gè)面心），除對(duì)角線上2個(gè)外，其余12個(gè)各6個(gè)共平面，切且與對(duì)角線垂直，該平面上的原子采用的是二維空間上的最密排列形成，即配位數(shù)為6。這個(gè)晶胞可認(rèn)為對(duì)角線上有四層，分別1、6、6、1，對(duì)角線上2個(gè)點(diǎn)應(yīng)該投影到同一點(diǎn)上，即片層的重復(fù)單位為3層，因此一個(gè)片層的前后兩層雖然都投影在空隙上（片層原子與空隙比為12，但應(yīng)該是相錯(cuò)的。第4題：碳原子與其次近的也是碳原子，即問題轉(zhuǎn)化為碳原子與其最近的碳原子有幾個(gè)。由于碳原子的堆積形式與氯化鈉中鈉離子的堆積形式一樣，也應(yīng)該是12個(gè)。第5題：做的假定若與事實(shí)有差異，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行必要的分析。碳硅原子間形成了共價(jià)鍵，顯然鍵長應(yīng)小于碳硅原子半徑之和；且碳硅原子的電子云有一定的重疊，并不能完全等價(jià)于剛性球。第6題：解決區(qū)間問題一般就是求出上、下限，即假設(shè)兩種極端情況。碳化硅（SiC）俗名“金剛砂”，有類似金剛石的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。其空間結(jié)構(gòu)中碳硅原子相間排列，右圖所示為碳化硅的晶胞（其中為碳原子，為硅原