Question

石墨烯（graphene）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的剥开得到的单层碳原子．将氢气加入到石墨烯排列的六角晶格中可得最薄的导电材料石墨烷（graphane，如图），下列说法中正确的是（N_A表示阿伏伽德罗常数）（　　）

• A、石墨烯与石墨烷互为同素异形体
• B、石墨烯转变为石墨烷可看作取代反应
• C、12g石墨烯所含碳碳键数目为1.5N_A
• D、12g石墨烯完全转变为石墨烷需氢气11.2L

Answer 1

考点：晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：A．由同种元素组成的不同单质，称为同素异形体，而石墨烷是化合物，据此判断；
B．将氢气加入到石墨烯排列的六角晶格中可得最薄的导电材料石墨烷，所以石墨烯转变为石墨烷可看作加成反应，据此判断；
C．在石墨烯中，每个碳原子周围有两个C-C单键和一个C=C双键，所以每个碳原子实际占化学键为1.5个，12g石墨烯即1mol所含碳碳键数目为1.5N_A，据此判断；
D．12g石墨烯完全转变为石墨烷需氢气在标况下为11.2L，据此判断．

解答： 解：A．由同种元素组成的不同单质，称为同素异形体，而石墨烷是化合物，故A错误；
B．将氢气加入到石墨烯排列的六角晶格中可得最薄的导电材料石墨烷，所以石墨烯转变为石墨烷可看作加成反应，故B错误；
C．在石墨烯中，每个碳原子周围有两个C-C单键和一个C=C双键，所以每个碳原子实际占化学键为1.5个，12g石墨烯即1mol所含碳碳键数目为1.5N_A，故C正确；
D．在石墨烯中，每个碳原子周围有两个C-C单键和一个C=C双键，所以每个碳原子实际占有C=C双键为0.5个，12g（即1mol）石墨烯完全转变为石墨烷需氢气为0.5mol，在标况下为11.2L，故D错误；
故选C．

点评：本题考查了同素异形体、取代反应、晶体结构、气体摩尔体积，考查的内容较杂，但难度不大，解题关键是要细心，仔细审题．