含碳物质具有许多优良性质。
(一)2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔：人类已知的最薄材料——石墨烯。
(1)下列说法中，正确的是________。
(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜等或合金，含碳源可以是乙炔、苯、乙醇等中的一种或任意组合。
①乙醇和二甲醚(H3C—O—CH3)是同分异构体，二甲醚的沸点比乙醇________ (填“高”或“低”)，原因是________ 。
②铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________________ 。
(二)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。
(3)已知金刚石中的C－C的键长为154．45pm，C60中C－C键长为 145~140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确，并阐述理由________ 。
(4)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为________ 。
(5)继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是________ ，Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为________ 。
(一)2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔：人类已知的最薄材料——石墨烯。
(1)下列说法中，正确的是________。
| A．固态时，碳的各种单质的晶体类型相同 |
| B．石墨烯只含有非极性键 |
| C．从石墨剥离得石墨烯需要破坏化学键 |
| D．石墨烯具有导电性 |
①乙醇和二甲醚(H3C—O—CH3)是同分异构体，二甲醚的沸点比乙醇
②铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是
(二)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。
(3)已知金刚石中的C－C的键长为154．45pm，C60中C－C键长为 145~140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确，并阐述理由
(4)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为
(5)继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是
更新时间：2019-01-30 18:14:09
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【推荐1】填空。
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为_______。
(2)C60属于_______ 晶体。
(3)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是_______ 个。
(4)BN晶体有多种结构，其中立方氮化硼具有类似金刚石的结构(如图)。
①该晶体的最小环中含有_______ 个B原子：N原子的配位数为_______ 。
②已知立方氨化硼晶体内存在配位键，则其晶体中配位键与普通共价键数目之比为_______ 。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，图中a处B的原子坐标参数为
，则距离该B原子最近的N原子坐标参数为_______ 。
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为_______。
| A．同分异构体 | B．同素异形体 | C．同系物 | D．同位素 |
(3)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是
(4)BN晶体有多种结构，其中立方氮化硼具有类似金刚石的结构(如图)。
①该晶体的最小环中含有
②已知立方氨化硼晶体内存在配位键，则其晶体中配位键与普通共价键数目之比为
，则距离该B原子最近的N原子坐标参数为
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【推荐2】填空题
(1)Ni的基态原子有_______ 种能量不同的电子；基态Cu原子价电子轨道示意图_______
(2)NH3、PH3、AsH3的键角由大到小的顺序为_______ 。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为_______ ，SnBr2分子中Br-Sn-Br的键角_______ 120°(填“>”“＜”或“=”)。
(4)As4O6的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为_______ 。
(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_______ 。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。氧化亚铁晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_______ 。
(1)Ni的基态原子有
(2)NH3、PH3、AsH3的键角由大到小的顺序为
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为
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(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。氧化亚铁晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为
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【推荐3】下表是元素周期表的前三周期及其中的部分元素，请回答相关问题
（1） a、f、g 元素最高价氧化物的水化物碱性由强到弱的顺序是__________ (用化学式表示)。表中所给元素中金属性最强的与非金属性最强的形成的化合物溶液显______ （填“中性“酸性”或“碱性” )。
（2） 氢元素可与其它元素形成_________ (填选项序号)等化学键。
A.极性共价键 B.非极性共价键 C.氢键 D.离子键
（3）d、f、h三种元素可形成一种有强还原性的化合物，该化合物中含有非极性键，其化学式为____ ，向该化合物的水溶液中加入盐酸发生反应的离子方程式为______________ 。
（4）表中所给的某两种元素可形成一种常见的有机溶剂，可用于萃取碘水中的碘单质，萃取后有机层的颜色为___________ ，分液时有机层应从________ (填“下口流出“或“上口倒出”)。该有机溶剂的电子式是_______ 。
（1） a、f、g 元素最高价氧化物的水化物碱性由强到弱的顺序是
（2） 氢元素可与其它元素形成
A.极性共价键 B.非极性共价键 C.氢键 D.离子键
（3）d、f、h三种元素可形成一种有强还原性的化合物，该化合物中含有非极性键，其化学式为
（4）表中所给的某两种元素可形成一种常见的有机溶剂，可用于萃取碘水中的碘单质，萃取后有机层的颜色为
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【推荐1】已知A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请用化学用语填空：
(1)已知
为离子化合物，写出其电子式___________ 。
(2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有___________ 个方向，原子轨道呈___________ 形。
(3)实验室制备E的单质的离子反应方程式为___________ 。
(4)
中中心原子B的价层电子对数是___________ 。
(5)C与D的第一电离能大小为___________ (填写“大”或“小”)；D与E的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为___________ 。
(6)G价电子排布式为___________ ，位于___________ 区。
(7)F元素的原子结构示意图为___________ ；前四周期中未成对电子数最多的元素在周期表中位置为___________ 。
| A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素 |
| B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 |
C原子的第一至第四电离能分别是：    |
| D元素简单离子半径是该周期中最小的 |
| E元素是该周期电负性最大的元素 |
| F所在族的元素种类是周期表中最多的 |
| G在周期表的第十一列 |
为离子化合物，写出其电子式(2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有
(3)实验室制备E的单质的离子反应方程式为
(4)
中中心原子B的价层电子对数是(5)C与D的第一电离能大小为
(6)G价电子排布式为
(7)F元素的原子结构示意图为
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【推荐2】在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题：
(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______________ 。
A．
B．
C．
D．
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_________ 、_________ 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是____________ (填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(3)一些氧化物的熔点如表所示：
解释MgO熔点比P4O6熔点高得多的原因______________
(4)金刚石的晶胞如图，若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子，便得到晶体硅；若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子，且碳、硅原子交替，即得到碳化硅晶体(金刚砂)
①碳化硅晶体(金刚砂)的化学式______________
②金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的顺序为__________________
③立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼的密度是_____________ g/cm3(列出式子并化简，阿伏加 德罗常数为NA)
(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是
A．
B． C． D．(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是
(3)一些氧化物的熔点如表所示：
| 氧化物 | Li2O | MgO | P4O6 | SO2 |
| 熔点/°C | 1570 | 2800 | 23.8 | −75.5 |
(4)金刚石的晶胞如图，若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子，便得到晶体硅；若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子，且碳、硅原子交替，即得到碳化硅晶体(金刚砂)
①碳化硅晶体(金刚砂)的化学式
②金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的顺序为
③立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼的密度是
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【推荐3】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物
为离子化合物，D形成的二价阳离子与C形成的简单阴离子具有相同的电子层结构。
为非极性分子。B、C的简单氢化物的沸点比它们同主族相邻周期元素的氢化物的沸点高。E是前四周期中原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素。请根据以上情况，回答下列问题：
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为______ (用对应元素符号表示，下同)
(2)A的氢化物中有一种组成为
的分子，其中A原子的轨道杂化类型为______ ，
所含
键的数目为______ 。
(3)写出化合物的电子式：______ 。
(4)E的价电子排布式是______ 。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是______ 。
为离子化合物，D形成的二价阳离子与C形成的简单阴离子具有相同的电子层结构。为非极性分子。B、C的简单氢化物的沸点比它们同主族相邻周期元素的氢化物的沸点高。E是前四周期中原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素。请根据以上情况，回答下列问题：(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为
(2)A的氢化物中有一种组成为
的分子，其中A原子的轨道杂化类型为所含键的数目为(3)写出化合物
的电子式：(4)E的价电子排布式是
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是
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解题方法
【推荐1】氮、磷属于同一主族元素，是组成生命体的重要元素，其单质及化合物在生活和生产中有许多重要用途。
(1)有机铁肥中Fe的化合价为+3，Fe3+基态核外电子排布式为________ 。
(2)(CH3)3N极易溶于H2O，除因为它们都是极性分子外，还因为________ 。
(3)如图所示的盐可用于处理黑磷纳米材料，从而保护和控制其性质。
①该盐中碳原子的轨道杂化类型为________ 。
②1 mol 该盐的阳离子含有σ键的数目为________ 。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。磷化硼晶体晶胞的示意图是图1，图2是晶胞沿着体对角线方向的投影图。
①图1中，原子1的分数坐标是
，则原子2的分数坐标为________ 。
②图2中“N”球表示________ 原子(填元素符号)。
(1)有机铁肥中Fe的化合价为+3，Fe3+基态核外电子排布式为
(2)(CH3)3N极易溶于H2O，除因为它们都是极性分子外，还因为
(3)如图所示的盐可用于处理黑磷纳米材料，从而保护和控制其性质。
①该盐中碳原子的轨道杂化类型为
②1 mol 该盐的阳离子含有σ键的数目为
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。磷化硼晶体晶胞的示意图是图1，图2是晶胞沿着体对角线方向的投影图。
①图1中，原子1的分数坐标是
，则原子2的分数坐标为②图2中“N”球表示
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【推荐2】已知A，B，C，D，E、F六种元素的原子序数依次增大，其中A元素的原子半径在短周期元素中最小；B原子核外电子有6种不同的运动状态；D原子L层上有2对成对电子。E元素在地壳中含量居第二位，F 与E位于同一周期，且是该周期元素中电负性最大的元素。
根据以上信息回答下列问题：
(1)E元素可分别与D元素、F元素形成两种常见化合物，这两种化合物的熔沸点高低顺序为____________ (用化学式表示)，原因是_____________________ 。
(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是____________ 。
(3)1 mol B2A2分子中含σ键的数目是____________ 。
(4)图(Ⅰ)是B元素的单质晶体的一个晶胞，该晶胞中含有_____ 个原子，该晶体类型为________ 。
(5)E单质存在与金刚石结构类似的晶体，晶体中原子之间以_________ 相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献______ 个原子。
(6)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图(Ⅱ)所示。该晶体的类型属于_______ (填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体，该晶体中B原子轨道的杂化类型为__________ 。
根据以上信息回答下列问题：
(1)E元素可分别与D元素、F元素形成两种常见化合物，这两种化合物的熔沸点高低顺序为
(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是
(3)1 mol B2A2分子中含σ键的数目是
(4)图(Ⅰ)是B元素的单质晶体的一个晶胞，该晶胞中含有
(5)E单质存在与金刚石结构类似的晶体，晶体中原子之间以
(6)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图(Ⅱ)所示。该晶体的类型属于
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【推荐3】坐落在河北区的华为天津区域总部项目计划于2023年12月底竣工。石墨烯液冷散热技术系华为公司首创，所使用材料石墨烯是一种二维碳纳米材料。
I．
、金刚石、石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)：
(1)金刚石、石墨和三者互为___________(填序号)。
(2)晶体的晶体类型为___________ 。
(3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol晶体硅中所含有硅硅单键的数目是___________ 。
(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是___________ 。
II．石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。
(5)图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为___________ 。
(6)图乙中，1号C的杂化方式是___________ 。
(7)若将图乙中所示的氧化石墨烯分散在
中，则氧化石墨烯中可与形成氢键的原子有___________ (填元素符号)。
(8)石墨烯可转化为富勒烯()，某金属M与可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该材料的化学式为___________ 。
I．
、金刚石、石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)： (1)金刚石、石墨和
三者互为___________(填序号)。| A．同分异构体 | B．同素异形体 | C．同系物 | D．同位素 |
晶体的晶体类型为(3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol晶体硅中所含有硅硅单键的数目是
(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是
II．石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。
(5)图甲中，1号C与相邻C形成
键的个数为(6)图乙中，1号C的杂化方式是
(7)若将图乙中所示的氧化石墨烯分散在
中，则氧化石墨烯中可与形成氢键的原子有(8)石墨烯可转化为富勒烯(
)，某金属M与可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该材料的化学式为
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【推荐1】我国科学家利用Cs2CO3、XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题：
(1)基态Ge原子的核外电子排布式[Ar]_____ ；SiO2、GeO2具有类似的晶体结构，其中熔点较高的是_____ ，原因是______ 。
(2)Cs2CO3中阴离子的空间构型为_____ ，Cs2CO3中组成元素的电负性由大到小的顺序_____ (用元素符号作答)。
(3)和Ge同主族的碳可以形成含有大π键的茂环阴离子(C5H
)，其大π键可表示为_____ ，该茂环阴离子(C5H)可以与Ni2+、Fe2+形成如图所示的配离子，茂环阴离子(C5H)作为配体以π电子参与配位，则配离子中铁周围的价电子数共有_____ 个。
(4)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，其化学式为_____ ；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型为_____ 。
(5)CsSiB3O7属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为apm、bpm、cpm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子的数目为_____ 。CsSiB3O7的摩尔质量为Mg•mol-1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为______ g•cm-3(用代数式表示)。
(1)基态Ge原子的核外电子排布式[Ar]
(2)Cs2CO3中阴离子的空间构型为
(3)和Ge同主族的碳可以形成含有大π键的茂环阴离子(C5H
)，其大π键可表示为)可以与Ni2+、Fe2+形成如图所示的配离子，茂环阴离子(C5H)作为配体以π电子参与配位，则配离子中铁周围的价电子数共有(4)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，其化学式为
(5)CsSiB3O7属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为apm、bpm、cpm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子的数目为
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【推荐2】非线性光学β相偏硼酸钡(β—BaB2O4，简称BBO)晶体被称为“中国牌”晶体，是大功率激光应用的关键材料。BBO晶体结构如图所示，晶胞参数为a=b=12.532Å，c=12.717，α=β=90°，γ=120°，晶胞内总共含有126个原子。请回答下列问题：
(1)写出B原子的基态价电子排布：
______ 。
(2)B和O的电负性大小顺序是χ(B)______ χ(O)(填“＜”或“=”或“＞”)。已知石墨中的C—C键长小于金刚石中的C—C键长，则桥O—B键长______ (填“＜”或“＝”或“＞”)端O—B键长。
(3)BBO晶体中［B3O6]3-结构单元中B原子的杂化类型是______ ，桥氧O原子的杂化类型是______ ，大π键类型是______ 。BBO晶体中存在______ (填编号)。
A.共价键 B.σ键 C.π键 D.范德华力
(4)BBO晶胞内含有______ 个O原子，其密度约为______ (保留1位有效数字)。
(1)写出B原子的基态价电子排布：
(2)B和O的电负性大小顺序是χ(B)
(3)BBO晶体中［B3O6]3-结构单元中B原子的杂化类型是
A.共价键 B.σ键 C.π键 D.范德华力
(4)BBO晶胞内含有
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【推荐3】铜纳米催化剂室温催化氨硼烷产氢串联选择性还原催化3-硝基苯乙烯到3-氨基苯乙烯”在有机化学选择性加氢反应研究领域取得重要进展。
请回答下列问题：
(1)下列分别为B、C、N、Cu基态原子价电子排布图，其中正确的是___________(填标号)
(2)
物质的沸点高于
，原因是___________ ，硝基(－NO2)和氨基(－NH2)中N的杂化方式分别为___________ 。
(3)SiC结构类似金刚石，则SiC为_____ 晶体。图为SiC的晶胞图，其中两个正方体中心重合、各面分别平行，其中心为Si原子(用●表示)，其余Si原子位于大正方体的_______ 位置。
(4)科学研究表明，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+、O2－通过离子键而组成的复杂离子晶体。Fe3+比Fe2+稳定性更好，原因是_________ 。O2－的重复排列方式如图所示，晶胞中O2－个数为_________ ，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，有______ %正四面体空隙填有Fe3+。
请回答下列问题：
(1)下列分别为B、C、N、Cu基态原子价电子排布图，其中正确的是___________(填标号)
A． | B． |
C． | D． |
(2)
物质的沸点高于，原因是(3)SiC结构类似金刚石，则SiC为
(4)科学研究表明，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+、O2－通过离子键而组成的复杂离子晶体。Fe3+比Fe2+稳定性更好，原因是
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