题目内容

【题目】石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳定性。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如下:

(1)下列有关石墨烯说法正确的是________

A.石墨烯的结构与金刚石相似

B.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面

C.12 g石墨烯含σ键数为NA

D.从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力

(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。

钴原子在基态时,核外电子排布式为________

乙醇沸点比氯乙烷高,主要原因是_______________________

下图是金与铜形成的金属互化物合金,它的化学式可表示为:________

含碳原子且属于非极性分子的是________

a.甲烷 b.乙炔 c.苯 d.乙醇

酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图,酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有:________

【答案】 BD [Ar]3d74s2 乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键 Cu3AuAuCu3 abc sp3sp2杂化

【解析】1)根据石墨烯的结构分析,石墨烯是一种平面结构,根据一个碳原子含有的σ键判断12g石墨烯中含有的σ键个数;石墨中每层碳原子和每层碳原子之间存在分子间作用力;

2)①根据构造原理书写钴原子在基态时的核外电子排布式;

②根据氢键对物质熔沸点的影响分析;

③利用均摊法确定化学式;

④根据分子的空间构型判断,以极性键结合的多原子分子如结构对称,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,则为非极性分子.

⑤由结构式中的键和孤电子对数判断氮原子采用的杂化方式

1A、石墨烯是平面结构,金刚石空间网状结构,二者结构不同,A错误;B.碳碳双键上所有原子都处于同一平面,所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面,B正确;C.石墨烯中一个碳原子具有1.5σ键,所以12g石墨烯含σ键数为1.5NAC错误;D.石墨结构中,石墨层与层之间存在分子间作用力,所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力,D正确。答案选BD

2)①钴是27号元素,钴原子核外有27个电子,根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式,注意先排4s电子再排3d电子,所以基态钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2

②分子晶体中,物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大,但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点;

③每个晶胞中含有的铜原子数=1/2×6=3,含有的金原子数=1/8×8=1,所以它的化学式可表示为:Cu3AuAuCu3

a.甲烷是正四面体结构,属于对称结构,所以是非极性分子;b.乙炔是直线型结构,属于对称结构,所以是非极性分子;c.苯是平面结构,属于对称结构,所以是非极性分子;d.乙醇不是对称结构,所以是极性分子。答案选abc

⑤酞菁分子中部分氮原子含有2σ键、一个孤对电子,所以采取sp2杂化,部分氮原子含有3σ键、一个孤对电子,所以采取sp3杂化。

练习册系列答案
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a._____________________________________________________________________

b.____________________________________________________________________

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