[化學—物質結構與*質]石墨烯[如圖(a)所示]是一種由單層碳原子構成的平面結構新型碳材料,石墨烯中部分碳原...
問題詳情:
[化學—物質結構與*質]石墨烯[如圖(a)所示]是一種由單層碳原子構成的平面結構新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化後,其平面結構會發生改變,轉化為氧化石墨烯[如圖(b)所示]。
(a)石墨烯結構 (b)氧化石墨烯結構
(1)圖(a)中,1號C與相鄰C形成σ鍵的個數為________。
(2)圖(b)中,1號C的雜化方式是________,該C與相鄰C形成的鍵角________(填“>”“<”或“=”)圖(a)中1號C與相鄰C形成的鍵角。
(3)若將圖(b)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*鍵的原子有________(填元素符號)。
(4)石墨烯可轉化為富勒烯(C60),某金屬M與C60可製備一種低溫超導材料,晶胞如圖所示,M原子位於晶胞的稜上與內部。該晶胞中M原子的個數為________,該材料的化學式為________。
【回答】
(1)3
(2)sp3 <
(3)O、H
(4)12 M3C60
[解析] (1)由圖(a)可知,1號C與另外3個碳原子形成3個σ鍵。(2)圖(b)中1號C與3個碳原子、1個氧原子共形成4個σ鍵,其價層電子對數為4,C的雜化方式為sp3;該C與相鄰C的鍵角約為109°28′,圖(a)中1號C採取sp2雜化,碳原子間夾角為120°。(3)氧化石墨烯中“—OH”的O可與H2O中的H形成*鍵、氧化石墨烯中“—OH”的H可與H2O中的O形成*鍵,氧化石墨烯中可與H2O形成*鍵的原子有O、H。(4)利用“均攤法”可知該晶胞稜上12個M完全屬於該晶胞的M為12×=3,位於晶胞內的9個M完全屬於該晶胞,故該晶胞中M原子的個數為12;該晶胞中含有C60的個數為8×+6×=4,因此該晶胞的化學式為M3C60。
知識點:物質結構 元素週期律單元測試
題型:推斷題
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