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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 _________ . |
参考解答
(1)3 (2)sp3;< (3)O、H (4)12;M3C60 |
试题分析:(1)根据图甲可知1号C与相邻C形成σ键的个数为3. (2)图乙1号碳形成了4个σ键,所以1号C的杂化方式为sp3;图乙1号C与相邻C形成的键角是109.5℃,图甲1号C与相邻C的键角是120℃。 (3)氧化石墨烯中O原子与H2O中的H原子,氧化石墨烯中H原子与H2O中O原子都可以形成氢键。 (4)根据切割法,晶胞含M原子的个数为:12×1/4+9=12;C60位于顶点和面心,所以晶胞含C60个数为:8×1/8+6×1/2=4,所以化学式为M3C60 |
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