Question

石墨烯的球棍模型及分子結(jié)構(gòu)示意圖如圖1：

（1）下列有關(guān)石墨烯說法正確的是

 

A．石墨烯的結(jié)構(gòu)與金剛石相似
B．石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面
C．12g石墨烯含σ鍵數(shù)為N_A
D．從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用
（2）化學氣相沉積法是獲得大量石墨烯的有效方法之一，催化劑為金、銅、鈷等金屬或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一種或任意組合．
①鈷原子在基態(tài)時，核外電子排布式為：

 

．
②乙醇沸點比氯乙烷高，主要原因是

 

．
③圖2是金與銅形成的金屬互化物合金，它的化學式可表示為：

 

④含碳源中屬于非極性分子的是

 

（a．甲烷  b．乙炔  c．苯  d．乙醇）
⑤酞菁與酞菁銅染料分子結(jié)構(gòu)如圖3，酞菁分子中氮原子采用的雜化方式有

 

：酞菁銅分子中心離子的配位數(shù)為：

 

．

Answer 1

考點：不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)石墨烯的結(jié)構(gòu)分析，石墨烯是一種平面結(jié)構(gòu)，根據(jù)一個碳原子含有的σ鍵判斷12g石墨烯中含有的σ鍵個數(shù)；石墨中每層碳原子和每層碳原子之間存在作用力．
（2）①根據(jù)構(gòu)造原理書寫鈷原子在基態(tài)時的核外電子排布式．
②根據(jù)氫鍵對物質(zhì)熔沸點的影響分析．
③利用均攤法確定化學式．
④根據(jù)分子的根據(jù)構(gòu)型判斷，以極性鍵結(jié)合的多原子分子如結(jié)構(gòu)對稱，正負電荷的重心重合，電荷分布均勻，則為非極性分子．
⑤由結(jié)構(gòu)式中的鍵和孤電子對數(shù)判斷氮原子采用的雜化方式；根據(jù)結(jié)構(gòu)直接去尋找與其相鄰的原子并結(jié)合化學式去確定．

解答： 解：（1）A、石墨烯是平面結(jié)構(gòu)，金剛石空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故A錯誤；
B．碳碳雙鍵上所有原子都處于同一平面，所以導致石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面，故B正確；
C．石墨烯中一個碳原子具有1.5個σ鍵，所以12g石墨烯含σ鍵數(shù)為1.5N_A，故C錯誤；
D．石墨結(jié)構(gòu)中，石墨層與層之間存在分子間作用力，所以從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力，故D正確．
故選BD；
（2）①鈷是27號元素，鈷原子核外有27個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)原子的核外電子排布式，注意向排4s電子再排3d電子，所以基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為[Ar]3d⁷4s²．
故答案為：[Ar]3d⁷4s²；
②分子晶體中，物質(zhì)的熔沸點隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大，但乙醇分子間能形成氫鍵導致乙醇的熔沸點大于氯乙烷的熔沸點，
故答案為：乙醇分子間可形成氫鍵，而氯乙烷分子間無氫鍵；
③每個晶胞中含有的銅原子數(shù)=

1

2

=3，含有的金原子數(shù)=

1

8

=1，所以它的化學式可表示為：Cu₃Au或AuCu₃，故答案為：Cu₃Au或AuCu₃；
④a．甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，屬于對稱結(jié)構(gòu)，所以是非極性分子；
b．乙炔是直線型結(jié)構(gòu)，屬于對稱結(jié)構(gòu)，所以是非極性分子；
c．苯是平面結(jié)構(gòu)，屬于對稱結(jié)構(gòu)，所以是非極性分子；
d．乙醇不是對稱結(jié)構(gòu)，所以是極性分子；
故答案為：a、b、c；
⑤酞菁分子中部分氮原子含有2個σ鍵一個孤對電子，所以采取sp²雜化，部分氮原子含有3個σ鍵一個孤對電子，所以采取sp³雜化；
該分子中能提供孤對電子的氮原子才是配原子，所以酞菁銅分子中心原子的配位數(shù)為：2，
故答案為：sp³和sp²； 2．

點評：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶體結(jié)構(gòu)、沸點比較、晶胞計算、配位鍵、核外電子排布式的書寫、分子極性的判斷等知識點，這些知識點都是高考熱點，注意利用均攤法、配位鍵概念、構(gòu)造原理等知識點分析解答，題目難度中等．