5 . 碳元素的单质有多种形式，下图依次是C₆₀、石墨和金刚石的结构图：

回答下列问题：
(1)金刚石、石墨、C_60.、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_______。
(2)石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式_______。
(3)C₆₀属于_______晶体。
(4)石墨晶体中，层内C-C键的键长为142 pm，而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的σ键，而石墨层内的C-C间不仅存在σ键，还有_______键。
(5)若金刚石晶胞的晶胞参数a=365.6 pm，其密度为_______g·cm^-3(列出计算式即可)。
(6)Ge与C是同族元素，比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_______。

	GeCl4	GeBr4	GeI4
熔点/℃	−49.5	26	146
沸点/℃	83.1	186	约400

(7)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。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。

①关于这两种晶体的说法，正确的是_______(填序号)。
a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大   b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c．两种晶体中的B-N键均为共价键                 d．两种晶体均为分子晶体
② NH₄BF₄(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一、1molNH₄BF₄含有_______mol配位键。

6 . CH₄和CO₂都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：

(1)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号)。
(2)已知相同条件下生成乙烯和乙烷的体积比为2∶1，消耗CH₄和CO₂的体积比为6∶5，则生成的CO和H₂O的物质的量之比为_______。
(3)①已知碳和硅的有关化学键键能如表所示：

化学键
键能/()	356	413	226	318

简要分析乙烷的稳定性大于的原因：_______。
②如图表示碳、硅和磷三种元素的四级电离能的变化趋势，其中表示硅的曲线是_______(填字母)，判断的依据是_______。

(4)①通常情况下，与乙烯的沸点(-103.7℃)相比，氯乙烯()的沸点更高(-13.9℃)，其原因是_______。
②在乙烯中碳碳双键的键长为134pm，而在氯乙烯中碳碳双键的键长为138pm，请解释原因：____。

7 . 党的十八大以来，我国在科技创新和重大工程建设方面取得了丰硕成果，在新时代更需要新科技。2018年3月5日，《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现，第一作者均为中国科大2010级少年班的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态，可以简单实现绝缘体到超导体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲)，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(如图乙)。

(1)图乙中1号C与相邻C有无形成π键？_______(填“有”或“无”)。
(2)图甲中1号C与相邻C形成的键之间的夹角_______(填“>”“<”或“=”)120°。
(3)我国制墨工艺将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高，其原因是_______。
(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原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为_______，该材料的化学式为_______。

                 图丙
(5)一定条件下，都能与形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

参数 分子	分子直径/nm	分子与的结合能
	0.436	16.40
	0.512	29.91

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_______；
②有科学家提出用CO₂置换CH₄的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，结合表中内容从物质结构及性质的角度分析，该设想能否实现？_______(填“能”或“否”)。

8 . [Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O 晶体制备：
(1)制备过程：向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到___________色的透明溶液；再加入适量乙醇，将析出[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O 晶体。请解释加入乙醇后析出晶体的原因___________。
(2)写出沉淀溶解得透明溶液的离子方程式___________。
(3)以配位键形式表示[Cu(NH₃)₄]²⁺的结构___________，1 mol[Cu(NH₃)₄]²⁺含有___________个σ键。
(4)[Cu (NH₃)₄]SO₄ 中，存在的化学键类型有 ___________(填选项)。
A．离子键       B．金属键       C．配位键       D．非极性键       E．极性键
(5)从结构的角度分析 NH₃比 NF₃的键角大的原因：___________。

9 . A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大，A元素原子的价电子排布为ns²np²，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，E元素原子的价电子排布为3d⁶4s²。C、D的电离能数据如下(kJ·mol^-1)：

	I1	I2	I3	I4
C	738	1451	7733	10540
D	577	1817	2745	11578

(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断，C通常显___________价，D显___________价。
(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等，则甲分子中包含1个___________键，2个___________键。
(3)AB的总键能大于甲的总键能，但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据，说明AB比甲活泼的原因是___________。

	单键	双键	叁键
AB键能/(kJ·mol-1)	357.7	798.9	1071.9
甲键能/(kJ·mol-1)	154.8	418.4	941.7

10 . 三种常见元素原子的结构信息如表所示，试回答下列问题。

元素	A	B	C
结构信息	原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子	原子核外M层有1个成对的p电子	原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子

(1)C元素位于元素周期表中______区，C元素原子的价电子排布式为______。
(2)A的简单氢化物分子结合一个H形成阳离子后，其键角______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)下列分子结构图中“●”表示某种元素的原子，①中“●”表示A元素的原子，②③中“●”表示的原子其元素与A元素同周期，④中“●”表示的原子其元素与B元素同主族且与A元素同周期，“○”均表示氢原子，小黑点“·”均表示没有参与形成共价键的电子，短线均表示共价键。

上述四种物质的分子式分别为______、______、______、______，中心原子采取sp³杂化的是______(填序号)。