Question

11．石墨烯[如圖（a）所示]是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯[如圖（b）所示]．
（1）圖（a）中，1號(hào)C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為3．
（2）圖（b）中，1號(hào)C的雜化方式是sp³，該C與相鄰C形成的鍵角＜（填“＞”“＜”或“=”）圖（a）中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角．
（3）若將圖（b）所示的氧化石墨烯分散在H₂O中，則氧化石墨烯中可與H₂O形成氫鍵的原子有O、H（填元素符號(hào)）．

Answer 1

分析 （1）每個(gè)C原子要形成4個(gè)共價(jià)鍵，根據(jù)圖知，每個(gè)C原子形成2個(gè)共價(jià)單鍵、1個(gè)共價(jià)雙鍵，共價(jià)單鍵為σ鍵、共價(jià)雙鍵中1個(gè)是σ鍵、1個(gè)是π鍵；
（2）圖（b）中，1號(hào)碳原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵，所以其價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式；圖a中1號(hào)C原子形成平面結(jié)構(gòu)，圖b中1號(hào)碳原子形成正四面體結(jié)構(gòu)；
（3）電負(fù)性強(qiáng)的O原子與水中的O-H易形成氫鍵；水中的O原子易與氧化石墨烯中的O-H易形成氫鍵．

解答 解：（1）每個(gè)C原子要形成4個(gè)共價(jià)鍵，根據(jù)圖知，每個(gè)C原子形成2個(gè)共價(jià)單鍵、1個(gè)共價(jià)雙鍵，共價(jià)單鍵為σ鍵、共價(jià)雙鍵中1個(gè)是σ鍵、1個(gè)是π鍵，所以該碳原子形成3個(gè)σ鍵，故答案為：3；
（2）圖（b）中，1號(hào)碳原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵，所以其價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式為；圖a中1號(hào)C原子形成平面結(jié)構(gòu)，圖b中1號(hào)碳原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，所以該C與相鄰C形成的鍵角＜圖（a）中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角，
故答案為：sp³；＜；
（3）水中的O電負(fù)性較強(qiáng)，吸引電子能力的強(qiáng)，易與氧化石墨烯中的O-H上的H形成氫鍵，氧化石墨烯中O與水中的H形成氫鍵，故答案為：O、H．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)合性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，涉及氫鍵、原子雜化方式判斷、化學(xué)鍵等知識(shí)點(diǎn)，明確原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵是解本題關(guān)鍵，注意價(jià)層電子對(duì)互斥理論的靈活運(yùn)用，注意：氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于分子間作用力．