题目内容

碳的多样性体现在：碳单质的多样性、含碳化合物的多样性、碳及其化合物应用的多样性等方面．
（1）乙烯分子中σ键与π键的数目之比为
 
．
（2）掺杂铬的石墨镀层是一种高硬度的自动润滑剂，基态铬原子的电子排布式为
 
．铬原子中未成对电子数为
 
．
（3）石墨烯（如图1）是目前科技研究的热点，可看作将石墨的层状结构一层一层地剥开得到的单层碳原子层晶体．理论上12g石墨烯中有
 
个六元碳环．
（4）CO2在高温高压下所形成的晶体的晶胞如图2所示，该晶体的类型属于
 
．该晶体中C原子轨道的杂化类型为
 
．
（5）碳化硅（SiC）俗名“金刚砂”，有类似金刚石的结构和性质，其空间结构中碳硅原子相间排列，如图3所示（其中●为碳原子，○为硅原子）．
①第一电离能大小比较：C
 
Si（填“＞”、“＜”或“=”）．
②碳化硅晶体中，C-Si键的键角都是
 
．
③若设该晶胞的边长为apm，则碳化硅晶体的密度是
 
g?cm3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数的数值为NA）．
考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：
分析：（1）乙烯中单键为σ键，双键中一个是σ键、一个是π键；
（2）Cr是24号元素，其原子核外有24个电子，根据构造原理书写基态Cr原子核外电子排布式；Cr原子中未成对电子数为6；
（3）石墨烯中平均每个环上C原子个数=1×
1
3
×6=2，12g石墨中物质的量=
12g
12g/mol
=1mol，碳原子个数为NA；
（4）立体网状结构的晶体为原子晶体，根据价层电子对互斥理论确定原子杂化方式；
（5）①同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小；
②碳化硅中每个C原子和四个Si原子形成正四面体结构，其键角和甲烷键角相同；
③该晶胞中C原子个数=8×
1
8
+6×
1
2
=4，Si原子个数为4，根据ρ=
m
V
计算其密度、
解答： 解：（1）乙烯中单键为σ键，双键中一个是σ键、一个是π键，所以乙烯分子中σ键与π键的数目之比=5：1，
故答案为：5：1；
（2）Cr是24号元素，其原子核外有24个电子，根据构造原理知基态Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；Cr原子中未成对电子数为6，故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1；6；
（3）石墨烯中平均每个环上C原子个数=1×
1
3
×6=2，12g石墨中物质的量=
12g
12g/mol
=1mol，碳原子个数为NA，所以六元环个数为
1
2
NA，故答案为：
1
2
NA；
（4）立体网状结构的晶体为原子晶体，二氧化碳晶体中每个C原子连接4个O原子，价层电子对个数是4，所以C原子采用sp3杂化，故答案为：原子晶体；sp3；
（5）①同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能C＞Si，故答案为：＞；
②碳化硅中每个C原子和四个Si原子形成正四面体结构，其键角和甲烷键角相同，所以其键角是，故答案为：109°28′；
③该晶胞中C原子个数=8×
1
8
+6×
1
2
=4，Si原子个数为4，晶胞边长=a×10-10cm，体积V=（a×10-10cm）3，ρ=
m
V
=
40
NA
×4
(a×10-10)3
g?cm3=
160
(a×10-10)3NA
g?cm3，
故答案为：
160
(a×10-10)3NA
．
点评：本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化判断、原子核外电子排布式的书写等知识点，这些都是高考高频点，知道构造原理、价层电子对互斥理论内涵，难点是晶胞计算，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
某实验小组利用下图所示实验装置，使氢气平缓地通过装有金属钙的硬质玻璃管制取氢化钙，并分析产品的成分及纯度．

（1）试管A的作用有
 
；
 
．
（2）请将下列制备氢化钙的操作步骤补充完整：
①打开活塞K通入H2；
②
 
；
③点燃酒精灯，进行反应；
④反应结束后，
 
；
⑤拆除装置，取出产物．
（3）经分析，产品中只含钙、氢两种元素．取少量产品，小心加入水中，观察到有气泡冒出，滴入一滴酚酞试液，溶液变红．反应的化学方程式可能有CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑、
 
．
（4）取2.30g产品溶于蒸馏水，配成500mL溶液；取25.00mL该溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，用0.2500mol/L 盐酸滴定；三次平行实验，平均消耗盐酸22.00mL．
①配制溶液所用的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、
 
；
②判断滴定终点的方法是
 
；
③产品中两种成分物质的量之比为
 
．
高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如下：
已知：
Ⅰ．RCOOR′+R″18OH
催化剂
△
RCO18OR″+R′OH（R、R′、R″代表烃基）’
Ⅱ．
（1）①的反应类型是
 
．
（2）②的化学方程式为
 
．
（3）PMMA单体的官能团名称是
 
、
 
．
（4）F的核磁共振氢谱显示只有一组峰，⑤的化学方程式为
 
．
（5）G的结构简式为
 
．
（6）下列说法正确的是
 
（填字母序号）．
a．⑦为酯化反应
b．B和D互为同系物
c．D的沸点比同碳原子数的烷烃高
d．1mol与足量NaOH溶液反应时，最多消耗4mol NaOH
（7）J的某种同分异构体与J具有相同官能团，且为顺式结构，其结构简式是
 
．
（8）写出由PET单体制备PET聚酯（化学式为C10nH8nO4n或C10n+2H8n+6O4n+2）并生成B的化学方程式
 
．
下列实验操作正确的是（　　）
A、
分离乙醇和水
B、
除去氯气中的氯化氢
C、
干燥CO2气体
D、
读取液体体积
化合物Ⅰ（C11H12O3）是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基．Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成：

已知以下信息：
①A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
②RCH=CH2 
①B2H6
②H2O2/OH-
  RCH2CH2OH   
③化合物F苯环上的一氯代物只有两种；
④通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基．
回答下列问题：
（1）E的分子式为
 
．
（2）D中官能团的结构简式和名称分别是
 
、
 
．
（3）F生成G的化学方程式为
 
，该反应类型为
 
．
（4）I的结构简式为
 
．
（5）I的同系物J比I相对分子质量小14，J的同分异构体中能同时满足如下条件：
①苯环上只有两个取代基，
②既能发生银镜反应，又能和饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，有很多种，其中的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后其核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2：2：1，写出J的这种同分异构体的结构简式
 
．
某同学利用右图所示装置进行实验，一段时间后，水沿导管缓慢上升，下列说法正确的是（　　）
A、实验过程中气球体积不会发生变化
B、广口瓶内中液体的pH值增大
C、广口瓶中有化合反应发生
D、试管中不可能发生分解反应
异丙苯是一种重要的有机化工原料．异丙苯的结构简式为．
①异丙苯中至少有
 
个碳原子共平面．
②异丙苯有多种同分异构体，其中一溴代物只有两种的芳香烃是
 
（填结构简式）．
③由异丙苯制备对溴异丙苯的化学方程式为
 
．
在限定条件下，对各有机物同分异构体数目（不考虑立体异构）的判断中正确的是（　　）
ABCD
分子式C4H8C4H8Cl2C4H10OC5H10O2
限定条件能发生加成反应只有一个甲基能与钠反应能溶于水，只有一个官能团
数目3532
A、AB、BC、CD、D
下列各组中的离子能在溶液中大量共存的是（　　）
A、K+、NH4+、SO42-、OH-
B、Na+、Ca2+、CO32-、NO3-
C、Na+、H+、Cl-、HCO3-
D、Na+、Cu2+、Cl-、SO42-

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