- 晶胞
- 共1643题
（1）下列有关石墨烯说法正确的是______．
A．石墨烯的结构与金刚石相似
B．石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C．12g石墨烯含σ键数为NA
D．从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用
（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、钴等金属或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合．
①钴原子在基态时，核外电子排布式为：______．
②乙醇沸点比氯乙烷高，主要原因是______．
③右图是金与铜形成的金属互化物合金，它的化学式可表示为：______．
④含碳源中属于非极性分子的是______（a．甲烷 b．乙炔 c．苯 d．乙醇）
⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有：______；酞菁铜分子中心离子的配位数为：______．
B．硫酸钾是重要的化工产品，生产方法很多，如曼海姆法、石膏两步转化法等．
（1）本实验中，采用抽滤方法，图中A、B两仪器名称分别为：______、______．
（2）在一部转化反应器中发生的反应为：CaSO4•2H2O+2NH4HCO3=（NH4）2SO4+CaCO3+CO2↑+3H2O，该步反应温度必须低于35℃，其主要目的是____________．
（3）在两步转化反应器中发生反应的化学方程式为____________．
（4）两步转化反应器中用乙二醇代替水作溶剂，其目的是____________．
（5）磷石膏主要成分为二水硫酸钙（CaSO4•2H2O），还含有未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁铝氧化物等，欲检验母液中含Fe3+，可用亚铁氰化钾溶液检验，该检验反应的离子方程式为：______．
（6）该法优点除K2SO4产率高外，再列举一个优点____________．
正确答案
解：（1）A、石墨烯是平面结构，金刚石空间网状结构，故A错误；
B．碳碳双键上所有原子都处于同一平面，所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面，故B正确；
C．石墨烯中一个碳原子具有1.5个σ键，所以12g石墨烯含σ键数为1.5NA，故C错误；
D．石墨结构中，石墨层与层之间存在分子间作用力，所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力，故D正确；
故选BD；
（2）①钴是27号元素，钴原子核外有27个电子，根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式，注意向排4s电子再排3d电子，所以基态钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2，
故答案为：[Ar]3d74s2；
②分子晶体中，物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大，但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点，
故答案为：乙醇分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键；
③每个晶胞中含有的铜原子数=6×
④a．甲烷是正四面体结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
b．乙炔是直线型结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
c．苯是平面结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
d．乙醇不是对称结构，所以是极性分子；
故选a、b、c；
⑤酞菁分子中部分氮原子含有2个σ键一个孤对电子，所以采取sp2杂化，部分氮原子含有3个σ键一个孤对电子，所以采取sp3杂化；
该分子中能提供孤对电子的氮原子才是配原子，所以酞菁铜分子中心原子的配位数为：2；
故答案为：sp3和sp2；2；
B．（1）A、B两仪器名称分别为：布氏漏斗和安全瓶，故答案为：布氏漏斗；安全瓶；
（2）碳酸氢铵易分解，为防止碳酸氢铵分解，所以反应温度必须低于35℃，故答案为：防止NH4HCO3分解；
（3）氯化钾和硫酸铵反应生成硫酸钾和氯化铵，反应方程式为：（NH4）2SO4+2KCl=K2SO4+2NH4Cl，
故答案为：（NH4）2SO4+2KCl=K2SO4+2NH4Cl；
（4）硫酸钾易溶于水而不易溶于乙二醇，所以加入乙二醇是为了降低K2SO4溶解度，有利于K2SO4析出，提高产率，
故答案为：降低K2SO4溶解度，有利于K2SO4析出，提高产率；
（5）铁离子和铁氰化钾反应生成KFe[Fe（CN）6]沉淀，其反应方程式为：Fe3++K++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓，故答案为：Fe3++K++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓；
（6）该法优点除K2SO4产率高外，还有原料得到充分利用，同时得到副产品化肥等，故答案为：原料得到充分利用，同时得到副产品化肥等．
解析
解：（1）A、石墨烯是平面结构，金刚石空间网状结构，故A错误；
B．碳碳双键上所有原子都处于同一平面，所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面，故B正确；
C．石墨烯中一个碳原子具有1.5个σ键，所以12g石墨烯含σ键数为1.5NA，故C错误；
D．石墨结构中，石墨层与层之间存在分子间作用力，所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力，故D正确；
故选BD；
（2）①钴是27号元素，钴原子核外有27个电子，根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式，注意向排4s电子再排3d电子，所以基态钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2，
故答案为：[Ar]3d74s2；
②分子晶体中，物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大，但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点，
故答案为：乙醇分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键；
③每个晶胞中含有的铜原子数=6×
④a．甲烷是正四面体结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
b．乙炔是直线型结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
c．苯是平面结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
d．乙醇不是对称结构，所以是极性分子；
故选a、b、c；
⑤酞菁分子中部分氮原子含有2个σ键一个孤对电子，所以采取sp2杂化，部分氮原子含有3个σ键一个孤对电子，所以采取sp3杂化；
该分子中能提供孤对电子的氮原子才是配原子，所以酞菁铜分子中心原子的配位数为：2；
故答案为：sp3和sp2；2；
B．（1）A、B两仪器名称分别为：布氏漏斗和安全瓶，故答案为：布氏漏斗；安全瓶；
（2）碳酸氢铵易分解，为防止碳酸氢铵分解，所以反应温度必须低于35℃，故答案为：防止NH4HCO3分解；
（3）氯化钾和硫酸铵反应生成硫酸钾和氯化铵，反应方程式为：（NH4）2SO4+2KCl=K2SO4+2NH4Cl，
故答案为：（NH4）2SO4+2KCl=K2SO4+2NH4Cl；
（4）硫酸钾易溶于水而不易溶于乙二醇，所以加入乙二醇是为了降低K2SO4溶解度，有利于K2SO4析出，提高产率，
故答案为：降低K2SO4溶解度，有利于K2SO4析出，提高产率；
（5）铁离子和铁氰化钾反应生成KFe[Fe（CN）6]沉淀，其反应方程式为：Fe3++K++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓，故答案为：Fe3++K++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓；
（6）该法优点除K2SO4产率高外，还有原料得到充分利用，同时得到副产品化肥等，故答案为：原料得到充分利用，同时得到副产品化肥等．
正确答案
解析
解：A位于正三棱柱的顶角，则有
故选B．
正确答案
解析
解：A、该晶胞中含有钙离子个数=8×
B、氟离子在该晶胞的内部，所以氟离子个数是8，故B正确．
C、在CaF2晶胞中每个Ca2+连接4个氟离子，但在下面一个晶胞中又连接4个氟离子，所以其配位数为8，故C错误．
D、在CaF2晶胞中每个F-连接4个钙离子，所以其配位数为4，故D错误．
故选B．
晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元，C60晶胞结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、C60属于分子晶体，故A错误；
B、C60摩尔质量是720g/mol，故B错误；
C．根据均摊法可知，在C60晶胞中含有有C60分子的个数为：6×
D．根据晶胞的结构可知，以晶胞中顶点上的C60分子为研究对象，与它距离最近等距离的C60分子分布在立方体的面心上，每个C60分子被8个立方体共用，有12个面与之相连，所以每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个，故D正确；
故选D．
氢是新型清洁能源，但难储运．研究发现，合金可用来储藏氢气．镧（
（1）一定条件下，该贮氢材料能快速、可逆地存储和释放氢气，若每个晶胞可吸收 3 个 H2，这一过程用化学方程式表示为：______．
（2）下列关于该贮氢材料及氢气的说法中，正确的是______（ 填序号 ）
A．该材料中镧原子和镍原子之间存在化学键，是原子晶体
B．氢分子被吸收时首先要在合金表面解离变成氢原子，同时放出热量
C．该材料贮氢时采用常温高压比采用常温常压更好
D．氢气很难液化是因为虽然其分子内氢键很强，但其分子间作用力很弱
E．己知镧和镍的第一电离能分别为 5.58eV、7.64eV，可见气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1 价的气态阳离子
I、镍常见化合价为+2、+3，在水溶液中通常只以+2 价离子的形式存在．+3价的镍离子具有很强的氧化性，在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应．
Ⅱ、在Ni2+的溶液中加入强碱时，会生成 Ni（OH）2沉淀，在强碱性条件下，该沉淀可以被较强的氧化剂 （如 NaClO） 氧化为黑色的难溶性物质 NiO（OH）．
Ⅲ、镍易形成配合物如 Ni（CO）6、[Ni（NH3）6]2+等．
（3）某研究性学习小组查阅的有关镍及其化合物的性质资料如下：
①写出 Ni3+ 的核外电子排布式：______
②写出将NiO（OH）溶于浓盐酸的离子方程式：______
（4）Ni（CO）6为正八面体结构，镍原子位于正八面体的中心，配位体CO在正八面体的六个顶点上．若把其中两个CO配位体换成 NH3得到新的配合物，则以下物质中互为同分异构体的是图2中的______． （ 填字母编号，任填一组 ）（ 图中黑点为NH3，圆圈为CO，Ni略去）
正确答案
解：（1）晶胞中去掉氢气分子为镧镍合金，由晶胞结构可知镧镍合金为LaNi5，能可逆地存储和释放氢气，每个晶胞可吸收3个H2，这一过程用化学方程式为：LaNi5+3H2⇌LaNi5H6，
故答案为：LaNi5+3H2⇌LaNi5H6；
（2）A．镧和镍都是金属，贮氢材料为金属晶体，故A错误；
B．根据储氢原理可知，镧镍合金先吸附H2，然后H2解离为原子，该过程用吸收热量，故B错误；
C．吸附氢气的过程为气体体积减小的反应，高压比采用常压更有利于氢气吸收，故C正确；
D．氢气分子之间不存在氢键，故D错误；
E．镧的第一电离能小于镍的第一电离能，说明气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1价的气态阳离子，故E正确，
故选：CE；
（3）①Ni是28号元素，其核外有28个电子，Ni3+核外25个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7，故答案为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7；
②NiO（OH）和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化镍和水，反应方程式为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O，故答案为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O；
（4）同分异构体有：两个氨气分子位于平行四边形相邻、相对位置或八面体上下两个顶点上，所以有A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可），故答案为：A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可）．
解析
解：（1）晶胞中去掉氢气分子为镧镍合金，由晶胞结构可知镧镍合金为LaNi5，能可逆地存储和释放氢气，每个晶胞可吸收3个H2，这一过程用化学方程式为：LaNi5+3H2⇌LaNi5H6，
故答案为：LaNi5+3H2⇌LaNi5H6；
（2）A．镧和镍都是金属，贮氢材料为金属晶体，故A错误；
B．根据储氢原理可知，镧镍合金先吸附H2，然后H2解离为原子，该过程用吸收热量，故B错误；
C．吸附氢气的过程为气体体积减小的反应，高压比采用常压更有利于氢气吸收，故C正确；
D．氢气分子之间不存在氢键，故D错误；
E．镧的第一电离能小于镍的第一电离能，说明气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1价的气态阳离子，故E正确，
故选：CE；
（3）①Ni是28号元素，其核外有28个电子，Ni3+核外25个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7，故答案为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7；
②NiO（OH）和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化镍和水，反应方程式为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O，故答案为：2NiO（OH）+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2↑+4H2O；
（4）同分异构体有：两个氨气分子位于平行四边形相邻、相对位置或八面体上下两个顶点上，所以有A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可），故答案为：A和B（或A和C、A和D、B和E、C和E、D和E任一组均可）．
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