题目内容

（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　_________　．

（1）3
（2）sp3；<
（3）O、H
（4）12；M3C60

解析试题分析：（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
考点：本题考查化学键的判断、杂化方式和键角的判断、氢键、晶胞的计算。

练习册系列答案
相关题目

（4分）下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

 
 
 
 
 
 
a
 
 
 
 
 
b
 
c
 
 
d
 

（1）元素b的基态原子电子排布式为　　　。
（2）第三周期8种元素按单质熔点高低的排列顺序如右图，其中序号“8”代表　（填元素符号）；其中电负性最大的是　　（填右图中的序号）。
（3）元素a、c分别与元素d形成的化合物中，熔点较高的是（填化学式）。

(10分)在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现外围电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表重新分为五个区。在1－36号元素中
(1)在s区中，族序数最大的元素，其原子的价电子的电子云形状为   。
(2)在d区中，人类使用最早，应用最广泛的元素的常见离子的电子排布式为  ，    。
(3)在ds区中，原子序数最大的元素，原子的价电子排布式为       。
(4)在p区中，第2周期、ⅤA族元素原子价电子的轨道表示式为             。

(18分)在第3周期中，置换酸中氢的能力最强的元素的元素符号为      ，化学性质最稳定的元素符号是        ，最高价氧化物的水化物的酸性最强的化合物的化学式是       ，碱性最强的化合物的化学式是             ，显两性的氢氧化物的化学式是             ，该两性氢氧化物与盐酸、氢氧钠溶液分别反应的离子方程式为                   、                    ，原子半径最大的金属元素的名称是               ，离子半径最小的离子结构示意图是                      。

(15分)元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为                  。
（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是        (填序号)。
a．Cl2、Br2、I2的熔点         b． Cl2、Br2、I2的氧化性
c．HCl、HBr、HI的热稳定性   d． HCl、HBr、HI的酸性
（3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：
NaCl溶液 NaClO3溶液KClO3晶体
①完成I中反应的总化学方程式：□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□     。
②Ⅱ中转化的基本反应类型是                   ，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是                              。
（4）一定条件，在水溶液中1 mol Cl－、ClO－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如右图所示。

①D是                 (填离子符号)。
②B→A＋C反应的热化学方程式为                     (用离子符号表示)。

根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
（1）属于金属元素的有____种，金属性最强的元素与氧气反应生成的化合物有______________（至少填两种化合物的化学式）；
（2）属于稀有气体的是_________（填元素符号，下同）；
（3）形成化合物种类最多的两种元素是__________________；
（4）第三周期中，原子半径最大的是（稀有气体除外）____________；
（5）推测Si、N最简单氢化物的稳定性由强到弱排列_____________（填化学式）。

决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题：
（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能/kJ·mol－1
I1
I2
I3
I4
A
578
1817
2745
11578
B
738
1451
7733
10540
A通常显 　 价，A的电负性   　  B的电负性(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（2）已知：波长为300 nm的紫外光的光子，光子的能量与光的频率的关系为E＝hv，式中h＝6.63×10－34J·s，光的波长与光的频率v的关系为，其中光速c=3×108m·s-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，求波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量　　　　　kJ·mol－1，说明人体长时间照射紫外光后皮肤是否会受伤害的原因：    　　　　　　　　
　      　　　　　　　　　  。（未说明原因不给分）
共价键
C—C
C—N
C—S
键能/kJ·mol－1
347
305
259
（3）科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据：
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/kJ·mol－1
786
715
3401
离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量，KCl、CaO、TiN 3种离子晶体熔点从高到低的顺序是  　  。MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有 　 个。
（4）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是       　     。
（5） [Cu(NH3)4]SO4中存在的化学键类型有                    （填序号）。
A．共价键   B．氢键    C．离子键    D．配位键    E．分子间作用力   
NH3分子的空间构型为　　　　　　　　，属于　　　　　　分子（填“极性”或“非极性”）

(12分)【化学——物质结构与性质】
有A、B、C、D、E五种元素(A、B、C、D、E分别代表元素符号)，其中A元素原子核内只有一个质子；B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1；C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；D位于B的下一周期，在同周期元素形成的简单离子中，D形成的简单离子半径最小；E的基态原子中电子排布在三个能级上，且这三个能级所含电子数均相同。  
（1）A、E形成的化合物E2A2每个分子中键和键数目之比为________，B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用实际元素符号表示)。
（2）BA3易液化的主要原因是__________________。离子中B原子轨道的杂化类型为__________。
（3）写出D元素基态原子的价电子排布式______________。
（4）E的一种单质晶胞结构如图，晶胞的边长为。该晶体的密度为________g(NA表示阿伏加德罗常数，E的相对原子质量为b)。

（14分）下表列出了A—R九种元素在周期表中的位置,用元素符号或化学式填空。

 主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
 
 
 
E
 
F
 
 
3
A
C
D
 
 
 
G
R
4
B
 
 
 
 
 
H
 
（1）这九种元素中：化学性质最不活泼的是          ；金属性最强的是 　   ；最高价氧化物的水化物碱性最强的碱是       ；最高价氧化物的水化物酸性最强的酸是                 。
（2）D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是           。
（3）A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列的为                       。
（4）F的氢化物的电子式            ；G、H 氢化物的稳定性递减的顺序是         。
（5）H元素跟A元素形成的化合物的化学式是         ；A2F2的电子式是            ；。
（6）B和F两种元素形成的2:1型化合物属于            (填“离子化合物”或“共价化合物”),请用电子式表示其形成过程                                                     。
（7）国际无机化学命名委员会在1989年作出决定， 把元素周期表的主、副族及其族号取消， 由左至右改为1～18列。按这个规定，第15列元素应为      族元素，其简单氢化物的化学式为        （用字母“M”表示该族元素）

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