【題目】作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆(AnD.re Geim)和克斯特亞·諾沃消洛夫(Konstantin Novoselov)從高定向熱解石墨中剝離出石墨片,然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作,于是薄片越來越薄,最后,他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片,這就是石墨烯(如圖)。
石墨 石墨稀
(1))石墨、金剛石、C60等互稱為___________________;
(2)已知25℃,101KPa下,石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
C(石墨) + O2(g) = CO2(g);△H=-393.51kJ.mol-1
C(金剛石) + O2(g) = CO2(g);△H=-395.41kJ.mol-1
C(金剛石)=C(石墨);△H =________kJ/mol
(3)石墨和金剛石相比,更穩(wěn)定的是:________________;
(4)請用化學(xué)知識解釋科學(xué)家為什么可以用特殊的膠帶將石墨不斷地粘撕得到石墨烯: _______________。
(5)12g石墨烯中含有___________NA個如圖所示的六元環(huán)。
【答案】 同素異形體 -1.90 石墨 石墨是層狀結(jié)構(gòu),層與層之間是分子間作用力(范德華力) 0.5
【解析】(1)石墨、金剛石、C60是由同種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì),互稱為同素異形體。
(2)根據(jù)蓋斯定律,△H=-395.41kJ.mol-1-(-393.51kJ.mol-1)=-1.90 kJ.mol-1。
(3)由上分析金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭懦瞿芰浚适(wěn)定。
(4)石墨是層狀結(jié)構(gòu),層與層之間是分子間作用力(范德華力),克服分子間作用力不會改變石墨烯的六邊形結(jié)構(gòu),故上述方法能得到石墨烯。
(5)12g石墨烯中含有1mol(NA個)C原子,由石墨烯的結(jié)構(gòu)可得,每個C原子被3個六元環(huán)共用(1個C原子當(dāng)3個使用),每個六元環(huán)由6個C原子形成,故NA個C原子可形成六元環(huán)數(shù)為:NA×3÷6=0.5 NA。
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【題目】某有機物在氧氣中充分燃燒,生成的水蒸氣和CO2的物質(zhì)的量之比為1:1,由此可得結(jié)論是
A. 該有機物分子中C、H、O個數(shù)比為1:2:3
B. 分子中碳氫原子個數(shù)比為2:1
C. 無法判斷有機物中是否含有氧元素
D. 有機物中必定含氧元素
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【題目】下列說法正確的是
A. 1mol任何氣體的體積都約是22.4L
B. 0.5mol/L Fe2(SO4)3溶液中,SO42﹣的物質(zhì)的量為1.5mol
C. H2O的摩爾質(zhì)量是18g
D. 44g CO2的物質(zhì)的量為1mol
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【題目】已知室溫下,Al(OH)3的Ksp或溶解度遠大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。如圖表示生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系,則下列離子方程式正確的是( )
A. 0-v1:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B. v1-v2:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C. v2-v3:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
D. 0-v2:Fe3++Al3++7OH-=Fe(OH)3↓+AlO2-+2H2O
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【題目】250C時純水的電離度為a1,pH=2的醋酸溶液中水的電離度為a2,pH=12的氫氧化鈉溶液中水的電離度為a3。若將上述醋酸與氫氧化鈉溶液等體積混合,所得溶液中水的電離度為a4.下列關(guān)系式中正確的是( )
A. a2=a3<a4<a1 B. a3=a2<a1<a4 C. a2<a3<a1<a4 D. a1<a2<a3<a4
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【題目】碳元素的單質(zhì)存在多種同素異形體,下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖。
(1)①C60屬于__________晶體,石墨屬于_________晶體。
②C60晶體、石墨和金剛石的熔點由高到低的順序是_________。
(2)C60是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一個典型代表,它的應(yīng)用十分廣泛,涉及光學(xué)、信息學(xué)、藥物學(xué)、催化、儲氫、超導(dǎo)等。
①目前,化學(xué)家已經(jīng)找到十余種富勒烯家庭成員,如C28、C32、C50、C60……,它們的分子結(jié)構(gòu)都是由正五邊形和正六邊形構(gòu)成的封閉的凸多面體,多面體遵循歐拉定律:頂點數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2。則C80晶體結(jié)構(gòu)中正五邊形有_______個,C80晶體共有_____條棱。
②下列物質(zhì)不屬于富勒烯家庭的有_________(填序號)
A. C18 B. C44 C. C72 D. C83
(3)碳化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似,其硬度僅次于金剛石,具有較強的耐磨性,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(其中·為碳原子,O為硅原子),每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有____個;設(shè)晶胞邊長為a nm,密度為bg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為_______。(用含a、b的式子表示)
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【題目】下列有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式、名稱、俗名不完全對應(yīng)的是()
A. NaCl 氯化鈉 食鹽
B. CaO 氧化鈣 熟石灰
C. H2O2 過氧化氫 雙氧水
D. NaOH 氫氧化鈉 燒堿
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【題目】下列因素與可燃物燃燒的劇烈程度無關(guān)的是( )
A.可燃物本身是不是易燃B.可燃物的著火點
C.周圍氧氣的濃度D.可燃物與空氣的接觸面積
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【題目】甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到純凈的甲烷,可依次通過盛有下列哪組試劑的洗氣瓶( )
A. 澄清石灰水、無水CaCl2 B. 酸性KMnO4溶液、濃硫酸
C. 溴水、濃硫酸 D. NaOH溶液、無水CaCl2
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