题目内容

(12分)2010年诺贝尔物理学奖被两位英国科学家盖姆和诺沃肖格夫摘得,他们用普通胶带成功地从铅笔芯地石墨中分离出了石墨烯(分子式设为Cx),突破性地创造了撕    裂法:他们将石墨分离成小的碎片,从碎片中剥离出较薄的石墨薄片,然后用胶带粘住薄片的两侧,撕开胶带,薄片也随之一分为二,不断重复这一过程,最终得到了截面约100微米的、只有单层碳原子的石墨烯。这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”,被公认   为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料。这种比最好的钢铁   还要硬100倍、比钻石坚硬的石墨烯其实就是石墨的二维结构。其超强硬度、韧性和出      色的导电性使得制造超级防弹衣、超轻型火箭、超级计算机不再是科学狂想。
⑴下列说法不正确的是   ▲  
A.石墨烯被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬的新型材料,所以他属于原子晶体
B. 石墨烯与金刚石互为同素异性体
C. 若该撕裂法可看做是将石墨结构内层与层间分离开,则此过程中必有共价键被破坏
D. 石墨烯晶体内最小环上有6个原子
E. 石墨烯可看做是芳香烃类的物质
F. 石墨烯晶体在一定条件下可发生加成反应
⑵石墨烯可能具有较强的   ▲  (填“氧化性”或“还原性”),因此在足量空气中煅烧可能发生的反应方程式为           ▲          
⑶石墨烯之所以能导电,可认为主要是因为其每个碳原子成键后还有一个单电子,这些单电子均可与最近的3个碳原子中任意一个碳原子形成共价键,也就是说具有该结构的物质一般具有导电性,据此类推下列物质不具有导电性的是   ▲  
A. 石墨                  B. 聚乙炔             C. 聚1,3-丁二烯            D. 聚苯乙炔
⑷ 18g石墨烯晶体内含有的碳原子数为   ▲  ,所含的碳碳单键数为   ▲  

(12分)
⑴ ACE  ⑵还原性   Cx+xO2=xCO2  ⑶C  ⑷1.5NA   3NA  (每格2分)

解析

练习册系列答案
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瑞典皇家科学院宣布,将2010年诺贝尔物理学奖授予  英国曼彻斯特大学科学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料.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如图1所示.
(1)下列有关石墨烯说法正确的是
BD
BD
.(填序号)
A.石墨烯中的C原子杂化方式均为sp3
B.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C.石墨烯与石墨互为同位素
D.12g石墨烯含σ键数为1.5NA
(2)化学气相沉积法是制备石墨烯的方法之一,该方法包括如下步骤:将带有催化剂的衬底放入无氧的反应器中,使衬底的温度达到500~1200℃,然后向所述反应器中通入含碳物质,得到石墨烯.其中,催化剂为金、铜或钴等金属或合金,含碳物质可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合.
①基态钴原子的外围电子排布式为
[Ar]3d74s2
[Ar]3d74s2

②乙醇沸点比氯乙烷高,主要原因是
乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键
乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键

③如图2是金与铜形成的合金的一个晶胞,晶体中Au与Cu的原子个数比为
1:3
1:3
.每个Au原子周围等距离且最近的Cu原子数为
12
12

④乙炔可由CaC2与水反应制得,与CaC2中C22-互为等电子体的有
N2
N2
O22+
O22+
.(写出符合条件的一种分子和一种离子的化学式)

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