【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）石墨烯[如图(a)所示]是一种由单层碳原子构成...

【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

石墨烯[如图(a)所示]是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，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(b)所示。

（1）基态碳原子的核外电子有_________种运动状态。

（2）图(a)中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

（3）图(b)中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“＝”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。

（4）若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。

（5）石墨烯可转化为富勒烯分子(C60)，C60属于________晶体，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，

M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为________。

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（12分）【化学—物质结构与性质】

石墨烯（如图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，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）图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为　_________　．

（2）图乙中，1号C的杂化方式是　_________　，该C与相邻C形成的键角　_________　（填“＞”“＜”或“=”）图甲中1号C与相邻C形成的键角．

（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有　_________　（填元素符号）．

（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原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为　_________　，该材料的化学式为　_________　．

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【化学—物质结构与性质】（15分）石墨烯（图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，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（图乙）

（1）图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为____________________________。

（2）图乙中，1号C的杂化方式是________________，该C与相邻C形成的键角_______（填“>”“<”或“=”）图甲中1号C与相邻C形成的键角。

（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散到H2O中，则氧化石墨烯可与H2O形成氢键的原子有_________（填元素符号）。

（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，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为_____________，该材料的化学式为__________。

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石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,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(图乙)

（1）图甲中,1号C与相邻C形成键的个数为________。

（2）图乙中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填 “>”“<”或“ = ”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。

（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。

（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原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________,该材料的化学式为________。

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2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学的两位科学家，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是由石墨剥离而成，其是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构如图），性质稳定导电性好，有望代替硅可能引发电子工业革命。下列说法中正确的（    ）

A．石墨烯与石墨互为同位素

B．0．12g石墨烯中含有6．02×10²²个碳原子

C．石墨烯是一种有机物

D．石墨烯中的碳原子间以共价键相结合

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【化学—选修3：物质结构与性质】我国科学家借助自主研制的新型钨钴合金催化剂攻克了单壁碳纳米管结构的可控制备难题。

（1）基态钴原子的核外电子排布式为　 　　　　 　 。单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体，其碳原子的杂化方式为　　 　　　　 。

（2）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛各原子均满足稳定结构，甲醛分子属 　　　　 　　 分子（选填“极性”“非极性”），其立体构型为　 　　　　 　 。

（3）橙红色晶体羰基钴[Co2(CO)8]的熔点为52℃，可溶于多数有机溶剂。该晶体属于　 　　　　 　 晶体，三种元素电负性由大到小的顺序为（填元素符号） 　　　　 　　 。配体CO中σ键与π键数之比是　　 　　　　 。

（4）元素铁、钴、镍并称铁系元素，性质具有相似性。某含镍化合物结构如上图所示，分子内的作用力不可能含有 　　　　 　　 （填序号）。

A离子键　　 B共价键　　 C金属键　　 D配位键　　 E氢键

（5）钨为熔点最高的金属，硬度极大，其晶胞结构如图所示，已知钨的密度为ρ g·cm-3，则每个钨原子的半径r＝　 　　　　 　 cm。（只需列出计算式）

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（８分）【化学-物质结构与性质】

碳族元素包括：C、Si、 Ge、 Sn、Pb。

(1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过　　　杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠　　　结合在一起。

(2)CH₄中共用电子对偏向C，SiH₄中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为　　　。

(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr₂分子中Sn—Br的键角　　120°（填“＞”“＜”或“＝”）。

(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为　　　　　，每个Ba²⁺与　　　个O^2-配位。

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（８分）【化学-物质结构与性质】

碳族元素包括：C、Si、 Ge、 Sn、Pb。

(1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过　　　杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠　　　结合在一起。

(2)CH₄中共用电子对偏向C，SiH₄中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为　　　。

(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr₂分子中Sn—Br的键角　　120°（填“＞”“＜”或“＝”）。

(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为　　　　　，每个Ba²⁺与　　　个O^2-配位。

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碳是形成物种最多的元素之一，许多含碳物质对人类极其重要。

（1）石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，结构如右图所示。则12g石墨烯中含有　　　 个6元环。

（2）工业上利用甲烷和氧气直接氧化制取甲醇的反应如下：

CH4+O2(g) →CH3OH(g)　　　　 △H=-128.5kJ/mol

副反应有：

CH4(g)+O2(g) →CO(g)+2H2O(g)　　　 △H=a kJ/mol

CH4(g)+2O2(g) →CO2(g)+2H2O(g)　　　　 △H=b kJ/mol

CH4(g)+O2(g) → HCHO(g) +H2O(g)　　　　 △H=c kJ/mol

①若要有利于甲醇的生成，除了改变温度外，还可以采取的两种措施是　　　　　　 ；

②甲醇与氧气反应生成HCHO(g)和水蒸汽的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）苯乙烷(C8H10)生产苯乙烯(C8H8)的反应：C8H10(g) →C8H8(g)＋H2(g)　ΔH＞0。T1℃下，将0.40 mol苯乙烷充入2 L密闭容器中反应，不同时间容器内n(C8H10)如下表：

①当反应进行到30 min时恰好到达平衡，则n2取值的最小范围是________；

②改变温度为T2℃，其他条件不变，测得平衡时容器内气体压强为反应前的1.4倍，则此时苯乙烷的转化率为　　　　　　　　　　 。

（4）用惰性电极电解葡萄糖和硫酸钠混合溶，可以制得葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH]和己六醇[CH2OH(CHOH)4CH2OH]。葡萄糖酸在　　　　 极生成，对应的电极反应式　　　　　 。

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石墨烯是单层碳原子排列成的蜂窝状六角平面晶体，具有重要的应用前景。中科院科学家研发出一条以碳化硅为原料制备高品质石墨烯材料的途径，过程如图。下列相关认识正确的是

A.石墨烯属于新型高分子化合物 B.碳化硅是一种硬度很高的合金

C.上述制备途径属于物理剥离过程 D.石墨烯与C60互为同素异形体

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