4.碳的多樣性體現(xiàn)在碳單質(zhì)的多樣性、含碳化合物的多樣性、碳及其化合物應(yīng)用的多樣性等方面.
(1)乙烯分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為5:1.
(2)摻雜鉻的石墨鍍層是一種高硬度的自動潤滑劑,基態(tài)鉻原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1
(3)石墨烯(如圖1)是目前科技研究的熱點,可看作將石墨的層狀結(jié)構(gòu)一層一層地剝開得到的單層碳原子層晶體.理論上12g石墨烯中有$\frac{1}{2}$NA個六元碳環(huán).
(4)碳化硅(SiC)俗名“金剛砂”,有類似金剛石的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),其空間結(jié)構(gòu)中碳硅原子相間排列,如圖2所示(其中●為碳原子,○為硅原子).
①第一電離能大小比較:C>Si(填“>”、“<”或“=”).
②碳化硅晶體中,C-Si鍵的鍵角都是109°28′.
③若設(shè)該晶胞的邊長為apm,則碳化硅晶體的密度是$\frac{160}{(a×1{0}^{-10})^{3}{N}_{A}}$g•cm-3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值.阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值為NA).

分析 (1)乙烯中單鍵為σ鍵,雙鍵中一個是σ鍵、一個是π鍵;
(2)Cr是24號元素,其原子核外有24個電子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)Cr原子核外電子排布式;
(3)石墨烯中平均每個環(huán)上C原子個數(shù)=1×$\frac{1}{3}$×6=2,12g石墨中物質(zhì)的量=$\frac{12g}{12g/mol}$=1mol,碳原子個數(shù)為NA;
(4)①同一主族元素,元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減小;
②碳化硅中每個C原子和四個Si原子形成正四面體結(jié)構(gòu),其鍵角和甲烷鍵角相同;
③該晶胞中C原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,Si原子個數(shù)為4,根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算其密度

解答 解:(1)乙烯中單鍵為σ鍵,雙鍵中一個是σ鍵、一個是π鍵,所以乙烯分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比=5:1,
故答案為:5:1;
(2)Cr是24號元素,其原子核外有24個電子,根據(jù)構(gòu)造原理知基態(tài)Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,
故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1;
(3)石墨烯中平均每個環(huán)上C原子個數(shù)=1×$\frac{1}{3}$×6=2,12g石墨中物質(zhì)的量=$\frac{12g}{12g/mol}$=1mol,碳原子個數(shù)為NA,所以六元環(huán)個數(shù)為$\frac{1}{2}$NA
故答案為:$\frac{1}{2}$NA;
(4)立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體為原子晶體,二氧化碳晶體中每個C原子連接4個O原子,價層電子對個數(shù)是4,所以C原子采用sp3雜化,故答案為:原子晶體;sp3;
(5)①同一主族元素,元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減小,所以第一電離能C>Si,故答案為:>;
②碳化硅中每個C原子和四個Si原子形成正四面體結(jié)構(gòu),其鍵角和甲烷鍵角相同,所以其鍵角是,故答案為:109°28′;
③該晶胞中C原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,Si原子個數(shù)為4,晶胞邊長=a×10-10cm,體積V=(a×10-10cm)3,ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{40×4}{{N}_{A}}}{(a×10{\;}^{-10}){\;}^{3}}$g•cm3=$\frac{160}{(a×1{0}^{-10})^{3}{N}_{A}}$g•cm3,
故答案為:$\frac{160}{(a×1{0}^{-10})^{3}{N}_{A}}$.

點評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),涉及晶胞計算、原子雜化判斷、原子核外電子排布式的書寫等知識點,這些都是高考高頻點,知道構(gòu)造原理、價層電子對互斥理論內(nèi)涵,難點是晶胞計算,題目難度中等.

練習冊系列答案
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13.海水中的元素非常豐富,地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,碘存在于海帶中,而溴、碘與氯氣的性質(zhì)相似,化學上常把它們放在一起研究.
(1)在淀粉碘化鉀溶液中滴入少量溴水或通入少量氯氣,立即會看到溶液變藍色.寫出溴水與淀粉碘化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式2I-+Br2=I2+2Br-
(2)在碘和淀粉形成的藍色溶液中通入SO2氣體,發(fā)現(xiàn)藍色逐漸消失,反應(yīng)的化學方程式是I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4
(3)從海水曬鹽后得到的苦鹵中提取溴,可直接通入氯氣將溴離子氧化成單質(zhì)溴,再鼓入熱空氣或水蒸氣將溴從苦鹵中分離出來.反應(yīng)的離子方程式是2Br-+C12=2C1-+Br2
(4)對比(1)、(2)和(3)實驗所得的結(jié)果,將Cl-、I-、SO2、Br-按還原性由強到弱順序排列為SO2>I->Br->C1-
(5)KMnO4的氧化性比MnO2強得多,實驗室也可以用KMnO4固體和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,反應(yīng)方程式如下:2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O.
①當有0.3mol e-轉(zhuǎn)移時被氧化的HCl的質(zhì)量是10.95 g;
②如果將30ml 12mol•L-1的濃鹽酸與足量KMnO4充分反應(yīng),實際能收集到的氯氣在標準狀況下的體積將D
A.≥2.52L        B.>2.52L        C.≤2.52L         D.<2.52L.

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15.蘭州要建成資源節(jié)約型和生態(tài)保護型省份.下列措施或說法不正確的是(  )
A.使用太陽能熱水器、沼氣利用、玉米制乙醇等都涉及到生物質(zhì)能的利用
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C.火力發(fā)電用煤先進行脫硫處理,積極開發(fā)風能、生物質(zhì)能發(fā)電
D.綠色化學要求利用化學原理從源頭消除污染,期望在化學反應(yīng)和化學工業(yè)過程中充分利用參與反應(yīng)的原料,實現(xiàn)零排放

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19.三氟化銨(NF3)是為電子工業(yè)中優(yōu)良的等離子蝕刻氣體,它在潮濕的環(huán)境中能發(fā)生反應(yīng):3NF3+5H2O═2NO+HNO3+9HF,下列有關(guān)說法正確的是( 。
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C.若生成0.2mol HNO3,則轉(zhuǎn)移0.2mol電子
D.NF3在潮濕的空氣中泄漏可觀察到紅棕色氣體

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9.下列反應(yīng)的化學方程式或離子方程式書寫正確的是( 。
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C.丙烯聚合:nCH2═CHCH3$→_{△}^{催化劑}$
D.苯酚鈉溶液中通入少量二氧化碳:+CO2+H2O→+HCO3-

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16.下列推論正確的是(  )
A.S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=a;S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=b;則a>b
B.C(石墨,s)═C(金剛石,s)△H=+1.9 kJ/mol,則可判定石墨比金剛石穩(wěn)定
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13.下列有關(guān)有機物結(jié)構(gòu)的敘述不正確的是(  )
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14.已知青蘋果汁遇到碘酒時顯藍色,熟蘋果汁能與新制的氫氧化銅加熱反應(yīng)生成紅色沉淀,這說明( 。
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