【題目】

石墨、石墨烯及金剛石是碳的同素異形體。

(1) 以Ni—Cr—Fe 為催化劑,一定條件下可將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石;鶓B(tài)Fe原子未成對(duì)電子數(shù)為____________。設(shè)石墨晶體中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為a m,金剛石晶體中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為bm,則a_____b(填“>”、“<”或“=”),原因是_______________________________。

(2)比較下表碳鹵化物的熔點(diǎn),分析其熔點(diǎn)變化規(guī)律的原因是____________。

CCl4

CBr4

CI4

熔點(diǎn)/℃

-22.92

48.4(α型)

168(分解)

(3) 金、銅、鋅等金屬或合金常用作化學(xué)氣相沉積法獲取石墨烯的催化劑。左下表是銅與鋅的部分電離能數(shù)據(jù),對(duì)于“I1銅小于鋅,而I2銅卻大于鋅”的事實(shí),原因是_________________。

電離能/kJ·mol-1

I1

I2

746

1958

906

1733

(4)金剛石的晶胞如上圖所示。已知ZnS晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同,若圖中a為Zn2+,則S2-處于ZnS晶胞中的位置為___________________________。

(5)石墨烯中部分碳原子被氧化后,轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯。

①在圖乙所示的氧化石墨烯中,取sp3雜化形式的原子有_________________(填元素符號(hào));

②石墨烯轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯時(shí),1號(hào)C 與相鄰C原子間鍵能的變化是_____________(填“變大”、“ 變小”或“不變”)。

(6)石墨烯具有很大的比表面積,可望用于制超級(jí)電容器。若石墨烯中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為am,12 g單層石墨烯單面的理論面積約為___________m2(列出計(jì)算式即可)。

【答案】 4 < 石墨晶體中碳碳鍵除σ鍵外還有大Π鍵,金剛石晶體中碳碳鍵只有σ鍵 分子結(jié)構(gòu)相似,隨相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng),故CCl4、CBr4、CI4熔點(diǎn)依次升高 Cu失去一個(gè)電子成為Cu+后,形成[Ar]3d10,是能量較低的全充滿(mǎn)結(jié)構(gòu) 頂點(diǎn)、面心 C、O 變小 ×NA×

【解析】(1). 基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2,未成對(duì)電子數(shù)為4,在金剛石晶體中,C原子采用sp3雜化,碳原子之間只存在σ,而石墨晶體中的C原子采用sp2雜化碳原子之間除了σ鍵外還有大π鍵,使得石墨晶體中的碳碳鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石晶體中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)小,故答案為:4;<;石墨晶體中碳碳鍵除σ鍵外還有大π鍵,金剛石晶體中碳碳鍵只有σ

(2). 碳鹵化物都是分子晶體,分子間通過(guò)范德華力相結(jié)合,對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,由于相對(duì)分子質(zhì)量CCl4CBr4CI4,則熔點(diǎn)CCl4CBr4CI4,故答案為:分子結(jié)構(gòu)相似,隨相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng),故CCl4、CBr4CI4熔點(diǎn)依次升高;

(3). 當(dāng)原子軌道中的電子處于全滿(mǎn)、半滿(mǎn)或全空時(shí)較穩(wěn)定,氣態(tài)Cu原子失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d10Cu+,是一種能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而氣態(tài)Zn原子失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d104s1Zn+,易再失去一個(gè)電子,故答案為:Cu失去一個(gè)電子成為Cu+后,形成[Ar]3d10,是能量較低的全充滿(mǎn)結(jié)構(gòu)

(4). 圖中a點(diǎn)為Zn2+,由均攤法可知,Zn2+的個(gè)數(shù)為:4×1=4,根據(jù)ZnS的化學(xué)式可知,只有S2-處于頂點(diǎn)和面心時(shí),S2-的個(gè)數(shù)也為:8×1/8+6×1/2=4,故答案為:頂點(diǎn)、面心;

(5). ①. 氧化石墨烯中所標(biāo)的1號(hào)碳原子形成3個(gè)碳碳單鍵和一個(gè)碳氧單鍵,C原子為sp3雜化,氧化石墨烯中羥基上的氧原子形成一個(gè)碳氧單鍵和一個(gè)氧氫鍵,還有2個(gè)孤電子對(duì),所以羥基上氧原子為sp3雜化,故答案為:C、O;

②. 石墨烯轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯時(shí),1號(hào)C 與相鄰C原子間的大π鍵被氧化破壞變成了單鍵,鍵能減小,故答案為:變小;

(6). 已知石墨烯中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為am,則其正六邊形的面積為,根據(jù)均攤法可以計(jì)算出每個(gè)六邊形所占有的碳原子個(gè)數(shù)為6×1/3=2,所以12g(1molC)單層石墨烯實(shí)際占有的六邊形個(gè)數(shù)為: ×NA則單層石墨烯單面的理論面積約為×NA×,故答案為: ×NA×。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】有五種物質(zhì):①苯、②聚氯乙烯、③丙烯、④對(duì)﹣二甲苯、⑤1﹣丁炔,既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色又能與溴水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使之褪色的是

A. ②③ B. ①④ C. ③⑤ D. ④⑤

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A.大于B.小于C.等于D.不能肯定

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A.鈉保存在石蠟油或煤油中
B.實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用玻璃塞
C.保存FeSO4溶液需加入少量鐵粉
D.氯水保存在棕色試劑瓶中

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【題目】四氯化錫可用作媒染劑。利用如圖所示裝置可以制備四氯化錫(部分夾持裝置已略去);

有關(guān)信息如下表:

化學(xué)式

SnCl2

SnCl4

熔點(diǎn)/℃

246

-33

沸點(diǎn)/℃

652

144

其他性質(zhì)

無(wú)色晶體,易氧化

無(wú)色液體,易水解

回答下列問(wèn)題:

(1)戊裝置中冷凝管的進(jìn)水口為___________(填“a”或“b”)。

(2)用甲裝置制氯氣,MnO4-被還原為Mn2+,該反應(yīng)的離子方程式為________________________。

(3)將裝置如圖連接好,檢查氣密性,慢慢滴入濃鹽酸,待觀(guān)察到___________(填現(xiàn)象)后,開(kāi)始加熱丁裝置,錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量,繼續(xù)加熱丁裝置,此時(shí)繼續(xù)加熱丁裝置的目的是:①促進(jìn)氯氣與錫反應(yīng);②_______________________________。

(4)如果缺少乙裝置,可能產(chǎn)生的后果是___________________;己裝置的作用是__________________。

(5)某同學(xué)認(rèn)為丁裝置中的反應(yīng)可能產(chǎn)生SnCl2雜質(zhì),以下試劑中可用于檢測(cè)是否產(chǎn)生SnCl2 的有_______________(填標(biāo)號(hào))。

a.FeCl3溶液(滴有KSCN) b.H2O2溶液 C.溴水 d.AgNO3溶液

(6)反應(yīng)中用去錫粒1.19g,反應(yīng)后在戊裝置的試管中收集到2.38 gSnCl4,則SnCl4的產(chǎn)率為____________________。

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【題目】下列儲(chǔ)存藥品的方法中,正確的是(
A.氫氧化鈉溶液盛裝在玻璃塞的試劑瓶中
B.新制氯水保存在無(wú)色廣口瓶中
C.鋁片密封保存在細(xì)口瓶中
D.金屬鈉保存在煤油中

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【題目】醋酸和醋酸鹽在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用很廣泛。

(1)25℃時(shí),pH=11的CH3COONa溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH) =___________,其溶液中離子濃度按由大到小的順序?yàn)?/span>__________________。pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“堿性”),溶液中c(Na)________c(CH3COO)(填“>”、“=”或“<”)。

(2)25℃時(shí),向0.lmol的醋酸中加入少量醋酸鈉固體,當(dāng)固體溶解后,測(cè)得溶液pH增大,主要原因是______________________________________________。

(3)室溫下,如果將0.lmol CH3COONa固體和0.05mol HCl全部溶于水形成混合溶液2 L。在混合溶液中:

________________兩種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.1mol。

②c(CH3COO)+ c(OH)—c(H+)= _______mol/L。

(4)25℃時(shí),將amol 醋酸鈉溶于水,向該溶液滴加 b L稀醋酸后溶液呈中性,則所滴加稀醋酸的濃度為_______mol·L1。(25℃時(shí)CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka = 2×105

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【題目】500mLKNO3Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)=6.0mo/L用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),假定電解后溶液體積仍為500mL,下列說(shuō)法正確的是

A. 原混合溶液中c(K+)2mol/L B. 上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移2mol電子

C. 電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5mol D. 電解后溶液中c(H+)2mol/L

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