石墨烯(如圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(如圖乙).

(1)圖甲中,1號(hào)C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為
 

(2)圖乙中,1號(hào)C的雜化方式是
 
,該C與相鄰C形成的鍵角
 
(填“>”“<”或“=”)圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角.
(3)若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有
 
(填元素符號(hào)).
(4)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60),某金屬M(fèi)與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料,晶胞如圖丙所示,M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部,該晶胞中M原子的個(gè)數(shù)為
 
,該材料的化學(xué)式為
 
考點(diǎn):晶胞的計(jì)算,共價(jià)鍵的形成及共價(jià)鍵的主要類型,鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角及其應(yīng)用
專題:化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)
分析:(1)由圖可知,甲中,1號(hào)C與相鄰C形成3個(gè)C-C鍵;
(2)圖乙中,1號(hào)C形成3個(gè)C-C及1個(gè)C-O鍵,C原子以sp3雜化,為四面體構(gòu)型;
(3)電負(fù)性強(qiáng)的O原子與水中的O-H易形成氫鍵;水中的O原子易與氧化石墨烯中的O-H易形成氫鍵;
(4)M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部,C60分子位于頂點(diǎn)和面心,利用均攤法確定M原子和C60分子的個(gè)數(shù)比,從而確定化學(xué)式.
解答: 解:(1)由圖可知,甲中,1號(hào)C與相鄰C形成3個(gè)C-C鍵,形成σ鍵的個(gè)數(shù)為3,故答案為:3;
(2)圖乙中,1號(hào)C形成3個(gè)C-C及1個(gè)C-O鍵,C原子以sp3雜化,為四面體構(gòu)型,而石墨烯中的C原子雜化方式均為sp2,為平面結(jié)構(gòu),則圖乙中C與相鄰C形成的鍵角<圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角,故答案為:sp3;<;
(3)水中的O電負(fù)性較強(qiáng),吸引電子能力的強(qiáng),易與氧化石墨烯中的O-H上的H形成氫鍵,氧化石墨烯中O與水中的H形成氫鍵,故答案為:O、H;
(4)M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部,棱上有12個(gè)M,內(nèi)部有9個(gè)M,其個(gè)數(shù)為12×
1
4
+9=12,C60分子位于頂點(diǎn)和面心,C60分子的個(gè)數(shù)為8×
1
8
+6×
1
2
=4,M原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為3:1,則該材料的化學(xué)式為M3C60,
故答案為:12;M3C60
點(diǎn)評(píng):本題為2014年山東高考化學(xué)試題,側(cè)重物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查,把握雜化類型、成鍵方式、氫鍵形成及晶胞均攤法計(jì)算為解答的關(guān)鍵,注重高考高頻考點(diǎn)的考查,題材新穎,較好體現(xiàn)學(xué)生分析能力、知識(shí)遷移應(yīng)用能力,題目難度中等.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(一)某可逆反應(yīng):2A(g)?B(g)+D(g)在3種不同條件下進(jìn)行,B和D的起始濃度均為0,反應(yīng)物A的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況如下表:
驗(yàn)序號(hào) 時(shí)間/min
濃度/mol?L-1
溫度/℃
0 10 20 30 40 50 60
1 800 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800 1.0 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 950 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
(1)實(shí)驗(yàn)1中,在10~20min內(nèi),以物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為
 

(2)0~20min內(nèi),實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率
 
(填“快”或“慢”),其原因可能是
 

(3)實(shí)驗(yàn)3比實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率
 
(填“快”或“慢”),其原因可能是
 

(二)某溫度時(shí),在5L的容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示.請(qǐng)通過計(jì)算回答下列問題.
(1)反應(yīng)開始至2min,Y的平均反應(yīng)速率
 

(2)分析有關(guān)數(shù)據(jù),寫出X、Y、Z的反應(yīng)方程式
 

(3)寫出提高Y的轉(zhuǎn)化率的兩個(gè)措施
 
,
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知:
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1
CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4
3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5
下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(  )
A、△H1>0,△H3<0
B、△H2>0,△H4>0
C、△H1=△H2+△H3
D、△H3=△H4+△H5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列電子式書寫錯(cuò)誤的是(  )
A、
B、
C、
D、

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列做法不能體現(xiàn)“環(huán)境友好”思想的是(  )
A、汽油抗爆:甲基叔丁基醚代替四乙基鉛
B、處理廢棄物:對(duì)廢棄塑料露天焚燒
C、工業(yè)制膽礬:使用稀硫酸、雙氧水溶解銅
D、火力發(fā)電:在燃煤中加入適量生石灰

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

葉酸是維生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三種物質(zhì)合成.

(1)甲中顯酸性的官能團(tuán)是
 
(填名稱).
(2)下列關(guān)于乙的說法正確的是
 
(填序號(hào))
a.分子中碳原子與氮原子的個(gè)數(shù)比是7:5
b.屬于芳香族化合物
c.既能與鹽酸又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
d.屬于苯酚的同系物
(3)丁是丙的同分異構(gòu)體,且滿足下列兩個(gè)條件,丁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 

a.含有
b.在稀硫酸中水解有乙酸生成
(4)甲可以通過下列路線合成(分離方法和其他產(chǎn)物已經(jīng)略去)

①步驟Ⅰ的反應(yīng)類型是
 

②步驟Ⅰ和Ⅳ在合成甲過程中的目的是
 

③步驟Ⅳ反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知可簡(jiǎn)寫為.現(xiàn)有某化合物W的分子結(jié)構(gòu)可表示為
(1)W的分子式為
 

(2)下列有關(guān)W的說法,不正確的是
 
(填選項(xiàng)).
a.能發(fā)生還原反應(yīng)   b.能發(fā)生氧化反應(yīng)    c.能發(fā)生加聚反應(yīng)
d.等質(zhì)量的W與苯分別完全燃燒所消耗的氧氣量,前者較大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)指出在使用下列儀器(已經(jīng)洗滌干凈)或用品時(shí)的第一步操作:
石蕊試紙(檢驗(yàn)氣體)
 
     滴定管:
 

(2)如圖是某些儀器的一部分,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇,填寫序號(hào)(A、B、C):

中和熱的測(cè)定:
 
; 量取9.2ml液體:
 
;NaOH濃度的測(cè)定:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義.有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測(cè)得,但可通過間接的方法測(cè)定.現(xiàn)已知火箭發(fā)射時(shí)可用肼(N2H4)為燃料,以NO2作氧化劑,反應(yīng)生成N2(g)和氣態(tài)的水,據(jù)下列的2個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol
試寫出氣態(tài)肼(N2H4)與NO2反應(yīng)生成N2(g)和氣態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
 

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