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。
(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)。
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 |
(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
。(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 |
| 离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
| 晶格能/kJ·mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
(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”)
(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。
周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
| 2 | | | | E | | F | | |
| 3 | A | C | D | | | | G | R |
| 4 | B | | | | | | H | |
(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)